具有多播业务的移动台睡眠状态机的激活和撤销激活方法

专利名称：具有多播业务的移动台睡眠状态机的激活和撤销激活方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种具有多播业务的MSS睡眠状态机的激活和撤销激活方法。
背景技术：
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的数据，也即对数据进行多播，所涉及的应用业务则包括视频点播、电视广播、视频会议、网上教育、互动游戏等。多播业务是一种从一个数据源向多个目标传送数据的技术，包括组播和广播。802.16的最新协议草案IEEE802.16e/D8中引入了组播广播业务(MBS，Multicast andBroadcast Service)。MBS业务提供了在移动网络中由一个数据源向多个用户发送数据的规范，为移动网络提供了一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，实现了网络资源共享，提高了网络资源的利用率，尤其是空口接口资源。MBS业务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。
对于IEEE802.16协议提出的MBS业务来说，其网络结构如图1所示。图1中，为支持MBS业务，新增了移动网功能实体——广播组播业务服务器(MBSserver)，其一方面是内容提供者的入口，另一方面要规划自身下属的基站(BS)的多播数据的发送，并分发多播数据给自身下属的BS。另外，还需要对移动台(MSS)、BS等功能实体进行增强，即增加与MBS业务相关的功能。
MBS业务操作主要包括以下几个部分获取MBS业务列表信息、对MBS业务的鉴权及获取加密密钥、正常接收MBS业务。也就是说，在正常接收MBS业务之前，MSS首先需要从MBS server获取MBS内容列表等信息，然后再请求BS对接收MBS业务内容进行鉴权；鉴权通过后，BS会向MSS发送包括MBS下行业务参数等信息，MSS之后会请求BS返回MBS密钥。MSS在获取下行业务参数及MBS密钥后，即可利用得到的信息接收相关的媒体访问层协议数据单元(MAC PDU)，进入正常的MBS业务接收状态。
在移动通信系统中，待机时间的长短对于终端的移动自由度有着非常大的影响。延长待机时间可以通过两种方式来实现，一种方式是采用高效的电池；另一种方法是尽可能的减少移动终端的无谓功率消耗。IEEE802.16e的D8草案中定义的移动终端睡眠模式就属于后一种方法。所谓睡眠模式是移动终端在与基站预先协商的时间区间内，空口暂时中断与基站联系的过程。实现睡眠模式过程可以减少移动终端在上行链路和下行链路上的传输请求，从而减少MSS的功率消耗。
MSS可以主动向服务BS发送MOB_SLP_REQ消息请求进入睡眠模式，然后服务BS发送MOB_SLP_RSP响应消息来同意或拒绝MSS进入睡眠模式，也可以由BS主动发送睡眠响应消息(MOB_SLP_RSP)来要求MSS进入睡眠模式。
目前协议草案版本规定，MSS和BS进行商议，把当前的服务流根据它的QoS要求和特性分为3类睡眠组，对每一类睡眠组分别采取不同的睡眠策略。每一类可以包含多个睡眠组，同一类内的睡眠组与睡眠组之间采用相同的睡眠策略和不同睡眠参数。每一睡眠组可以包含多个服务流。每个服务流代表MSS和BS之间的业务连接，可以是上行或下行，通过一个16比特的连接标识符(CID)来标识。每一个睡眠组的睡眠状态分为激活状态和非激活状态。在激活状态下，本睡眠组的睡眠状态机正常进行；在非激活状态下，本睡眠组的睡眠状态机复位，停止进行。MSS可以存在多个睡眠组，与所有睡眠组的侦听窗口不重叠的时间区域为不可用区间(Unavailability interval)，与Unavailability interval不重叠的其它时间段为可用区间(Availability interval)。MSS只有在不可用区间才是真正处于睡眠状态，本MSS的所有睡眠组都处于睡眠窗口状态。在可用区间内，可以有某些睡眠组处于睡眠窗口状态，其它睡眠组处于侦听状态，MSS实际上在清醒状态，只不过各个睡眠组的睡眠状态机处于不同的状态下。
第一类睡眠组定义为Power_Saving_Class_Type＝1，它的睡眠策略是采用固定的侦听窗口长度和可变的睡眠窗口长度，侦听窗口和睡眠窗口交替，当前睡眠窗口长度依次为上一次睡眠窗口长度的2倍，直到达到规定的最大值，然后保持不变和侦听窗口交替进行。直到MSS或BS发起睡眠状态改变请求，设置睡眠状态为非激活状态，此睡眠组的睡眠状态机才停止。
第二类睡眠组定义为Power_Saving_Class_Type＝2，它的睡眠策略是采用固定的侦听窗口长度和固定的睡眠窗口长度，然后睡眠窗口和侦听窗口交替出现，直到MSS或BS发起睡眠状态改变请求，设置睡眠状态为非激活状态，此睡眠组的睡眠状态机才停止。
第三类睡眠组定义为Power_Saving_Class_Type＝3，它采用的睡眠策略是只设置一次睡眠窗口，在睡眠窗口超时后此睡眠组的睡眠状态自动转为非激活状态，睡眠状态机停止，直到MSS或BS通过消息交互重新激活此组的睡眠状态机。这类睡眠组通常用于周期性搜索过程、MBS业务等。
对于第一类睡眠组而言，BS可以在这类睡眠组的侦听窗口期间发送业务指示消息(MOB_TRF_IND)，用来指示是否有针对这个睡眠组的服务流的业务数据。MSS中第一类睡眠组中各个睡眠组在Availability interval区间如果接收到的业务指示消息中指示有针对本睡眠组的业务数据，则此睡眠组的睡眠状态变为非激活状态，睡眠状态机复位；如果没有，则这个睡眠组的睡眠状态仍为激活状态，睡眠状态机照常进行，在侦听结束以后进入睡眠状态；如果有针对这个睡眠组中业务流的业务数据，则这个睡眠组的睡眠状态转为非激活状态，睡眠状态机复位。
图2是一个MSS中存在两个睡眠组的睡眠状态示意图，第一个睡眠组属于第一类睡眠组，BS分配了固定长度的侦听窗口和依次为上一次睡眠窗口2倍的睡眠窗口；第二个睡眠组属于第二类睡眠组，BS分配了固定长度的侦听窗口和睡眠窗口。斜线区域显示了两类睡眠组的综合效果，其中有阴影的斜线区间为不可用区间，无阴影的斜线区间为可用区间。
对于正常接收MBS业务来说，主要是指利用接收到的MBS下行业务参数对MBS业务内容的接收过程。在目前的802.16e/d8草案中。引入了MBS-MAP消息。MBS映射(MBS-MAP)消息所包括的信息元如表1所示。

表1MBS_MAP消息用于通知为具体的Multicast CID分配的物理信道资源，由基站发送给MSS。MBS_MAP消息中有三种类型的DATA_IE(包括MBS_DATA_IE、Extended_MBS_DATA_IE和MBS_DATA_Time_Diversity_IE)。这三种类型的DATA_IE都指明了它所包含的多播业务对应的物理资源和下一个MBS业务帧的位置。因此，只要能够正确地检测到MBS_MAP消息，MSS就可以根据该消息得到所期望接收的多播连接所对应的物理信道资源，进一步得到在该物理信道资源上所使用的调制编码方式、功率偏置等，进一步确定下一帧中包含该多播连接的MBS帧的位置，从而进行正常的多播连接的数据接收。
MBS_DATA_IE的帧格式如表2所示

表2
具有多播业务的MSS如果进入睡眠模式，可以将多播业务注册为第三类睡眠组，MSS为这个睡眠组设定睡眠窗口时间为本帧到出现下一个MBS_MAP帧之间的时间间隔，当睡眠窗口结束后，这个睡眠组的状态机自动变为撤销激活状态，MSS在获知下一个MBS_MAP帧的接收时间后，如果想使该多播业务对应的睡眠组的睡眠状态机为激活状态，则必须再重新通过MOB_SLP_REQ/RSP消息的交互来激活这个睡眠组的状态机，睡眠的起始时间帧号为接收到的MBS_MAP消息的帧号加上该MBS_MAP消息中携带的MBSBurst Frame Offset+2参数数值，睡眠窗口设置为本帧到出现下一个MBS_MAP帧之间的时间间隔。
目前802.16e/D8草案中关于具有多播业务的MSS的睡眠状态机的设置存在着浪费带宽资源的缺点处于睡眠模式下的MSS在接收多播业务时，必须将该多播业务所注册睡眠组的睡眠状态机设置为非激活状态，MSS在接收完多播业务需要进入睡眠时必须重新通过睡眠请求消息的交互来激活该睡眠组的睡眠状态机。事实上，在MBS_MAP中每个DATA_IE(包括三种DATA_IE)都指明了本IE中所有多播业务对应的下一次MBS_MAP消息出现的时刻，所以MSS完全没有必要再浪费带宽资源来通过睡眠消息交互重新激活这些多播业务所注册的睡眠组的睡眠状态机。因此现有技术没有充分利用MBS_MAP来实现睡眠组的重新激活功能。另外现有技术也没有利用MBS_MAP来实现对睡眠组的撤销激活功能。

发明内容
本发明提供一种具有多播业务的MSS睡眠状态机的激活和撤销激活方法，采用MBS_MAP消息来指示MSS是否激活睡眠状态机，用以解决现有技术中存在的浪费带宽资源来通过睡眠消息交互重新激活这些多播业务所注册的睡眠组的睡眠状态机的问题。
本发明方法包括
一种具有多播业务的移动台(MSS)睡眠状态机的激活方法，其特征在于包括以下步骤A、基站(BS)向MSS发送多播业务映射指示(MBS_MAP)消息，所述的MBS_MAP消息携带有需要激活的多播业务所在的睡眠组信息，多播业务对应的MSS信息，以及该睡眠组包含的多播业务所在的DATA_IE序号信息；B、MSS接收所述的MBS_MAP消息，并提取所述信息；C、MSS根据所述的信息，激活其相应的睡眠组状态机。
所述的步骤A中，所述的MBS_MAP消息中，以TLV编码携带上述信息。
所述的方法，以所述的多播业务所在的DATA_IE序号为索引，根据DATA_IE获得睡眠组状态机的睡眠参数。
所述的睡眠参数中，睡眠窗口参数，以所述的多播业务所在的DATA_IE携带的下一MBS_MAP帧相对于本帧的帧偏移(Next MBS frame offset)参数和下一个MBS_MAP帧在其所在帧相对于帧头的符号偏移(Next MBS OFDMASymbol offset)参数来求得。
所述的睡眠组状态机的睡眠参数中，计算睡眠起始时间参数的方法为睡眠起始时间帧号＝当前MBS_MAP消息的帧号+MBS Burst Frame Offset+2。
一种具有多播业务的移动台(MSS)睡眠状态机的撤销激活方法，其特征在于包括以下步骤A、基站(BS)向MSS发送多播业务映射指示(MBS_MAP)消息，所述的MBS_MAP消息携带有需要撤销激活的MSS的标识信息；B、MSS接收到MBS_MAP消息，并提取所述标识信息；C、MSS根据所述的标识信息，撤销激活其相应的多播业务的睡眠状态机。
所述的步骤A中，所述的撤销激活的MSS的标识信息，通过在TLV编码中携带MSS的MAC地址来实现。
所述的步骤A中，所述的撤销激活的MSS的标识信息，通过在TLV编码中携带MSS的Basic CID来实现。
本发明有益效果如下本发明针对通过在MBS_MAP消息中捎带睡眠指示消息，来完成具有多播业务的MSS重新激活这些多播业务所注册的睡眠组的睡眠状态机，减少了睡眠请求消息和睡眠响应消息的交互，节省了空口资源。
另外，本发明利用MBS_MAP消息来捎带睡眠指示消息，能够减少MSS和BS为了重新激活或撤销激活睡眠组而进行睡眠请求和睡眠响应的消息交互，节省了空口资源。


图1为现有技术中多播和广播业务的网络结构图；图2为现有技术中睡眠组状态示意图；图3为本发明实施例1的流程示意图；图4为本发明实施例2的流程示意图。
具体实施例方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式
。
本发明实施例1在MBS_MAP消息后后面附带TLV编码，TLV编码中附带有需要激活的睡眠组的Power_Saving_Class_ID、多播业务所对应的MSS的Basic CID(由于不同MSS中的睡眠组可以具有相同的Power_Saving_Class_ID，因此必须列出该Power_Saving_Class_ID所属的MSS的Basic CID)，以及该睡眠组包含的多播业务所在的DATA_IE序号信息。
睡眠组的睡眠参数包括睡眠起始时间和睡眠窗口长度，睡眠起始时间可以根据MBS_MAP的帧号和MBS Burst Frame Offset参数算出，对于该MBS_MAP指示的所有多播业务都是一样的，所以可以不用列出，睡眠窗口长度可以通过该睡眠组对应的多播业务所在的DATA_IE的序号获得(因为每个DATA_IE中都有“Next MBS frame offset”参数和“Next MBS OFDMA Symbol offset”参数，通过这两个参数就可以获得该DATA_IE所包含的多播业务对应的下一个MBS_MAP消息出现的时刻，因此可以利用DATA_IE的编号来确定下一个MBS_MAP帧出现的时刻，这样可以减少消息冗余)。
TLV编码的实现格式如表3所示


表3如图3所示，是本发明实施例1的流程示意图，从图3中可见，本发明主要包括以下步骤S11、BS向移动台发送MBS_MAP消息，其中携带需要激活的睡眠组的Power_Saving_Class_ID，该睡眠组包含的多播业务对应的MSS的Basic CID和所在的DATA_IE序号。(睡眠参数包括睡眠起始时间帧号和睡眠窗口长度，起始帧号可以通过该MBS_MAP的帧号和MBS_MAP消息中MBS Burst FrameOffset参数算出，睡眠窗口长度可以通过算出的睡眠起始帧号到下一个MBS_MAP的帧号之间的差值算出)。
BS向移动台发送MBS_MAP消息，本实施例在MBS_MAP消息中，增加了TLV编码，在该编码中携带有需要激活的睡眠组的Power_Saving_Class_ID、多播业务所对应的MSS的的Basic CID以及所在的DATA_IE的序号信息。
由于不同的MSS中的睡眠组可以具有相同的Power_Saving_Class_ID，因此在MBS_MAP消息中须列出该Power_Saving_Class_ID所属的MSS的BasicCID。
另外因为每个DATA_IE中都有“Next MBS frame offset”参数和“Next MBSOFDMA Symbol offset”参数，通过这两个参数就可以获得该DATA_IE所包含的多播业务对应的下一个MBS_MAP消息出现的时刻，因此可以利用DATA_IE的编号来确定下一个MBS_MAP消息出现的时刻，这样可以减少消息冗余。
S12、MSS接收所述的MBS_MAP消息，并提取所述信息。
MSS接收到所述的MBS_MAP消息，并提取消息中携带有需要激活的睡眠组Power_Saving_Class_ID、多播业务所对应的MSS的的Basic CID以及以及该睡眠组包含的多播业务所在的DATA_IE的序号信息。
S13、MSS根据所述的信息，激活相应的睡眠组状态机。
MSS根据上述提取的Power_Saving_Class_ID、该睡眠组包含的多播业务所对应的MSS的的Basic CID以及该睡眠组包含的多播业务所在的DATA_IE的序号信息，来激活其睡眠组状态机。
由于该MBS_MAP中包括激活的Power_Saving_Class_ID，通过该Power_Saving_Class_ID可以确定对应的睡眠组。
通过多播业务所对应的MSS的Basic CID，可以确定针对哪一个终端MSS激活睡眠组状态机。
通过所在的DATA_IE的序号可以确定下一个MBS_MAP消息出现的时刻。
如果该MSS根据上述确定其应该激活睡眠组状态机，则根据下一个MBS_MAP消息出现的时刻与当前接收到的MBS_MAP消息时刻，作计算得出睡眠窗口长度，并设置激活睡眠组状态机。
例如接收到的MBS_MAP消息中携带的TLV编码为

根据上述TLV编码得到Power_Saving_Class_ID为0x5，十进制为5；BasicCID为0xA6；DATA_IE序号为0x8，十进制为8，即第8个DATA_IE。根据第8个的DATA_IE获得MBS Burst Frame Offset参数和Next MBS frame offset参数。起始睡眠窗口在(MBS_Burst_Frame_Offset+2)帧以后开始，睡眠窗口设置长度为(Next_MBS_Frame_offset-MBS_Burst_Frame_Offset-2)。
实施例1利用MBS_MAP消息来捎带睡眠指示消息，能够减少MSS和BS为了重新激活睡眠组而进行睡眠请求和睡眠响应的消息交互，节省了空口资源。
本发明实施例2，是具有多播业务的MSS睡眠状态机的撤销激活方法，该方法可以通过在TLV编码中只携带MSS的Basic CID或MAC地址来实现，如果MSS接收到这条TLV编码信息，则通过TLV编码的类型，辨别出这是撤销激活状态机标识，这时，该MSS将它所有的多播业务对应的睡眠组的睡眠状态机都撤销激活。
如图4所示，是本发明具有多播业务的MSS睡眠状态机的撤销激活方法的流程示意图，从图4中可以看出，其主要包括以下步骤S21、BS向MSS发送MBS_MAP消息，所述的MBS_MAP消息携带有需要撤销激活的MSS的标识信息。
BS向MSS发送的MBS_MAP消息中，携带有需要撤销激活的MSS的标识信息，比如下表4所示TLV编码的实现格式如表4所示

表4如果采用Basic CID，Value信息如下表5所示

表5如果采用MAC地址，Value信息如下表6所示


表6在使用过程中，通过类型“YY”获知本TLV编码应用于撤销激活睡眠状态机，通过“value”确定撤销激活的MSS的Basic CID或者MAC地址。
S22、MSS接收到MBS_MAP消息，并提取所述标识信息。
MSS接收到MBS_MAP消息后，提取所述标识信息，得到撤销激活的睡眠状态机信息和撤销激活的MSS的Basic CID或者MAC地址。
S23、MSS根据所述的标识信息，撤销激活其相应的所有多播业务对应的睡眠组的睡眠状态机。
实施例2利用MBS_MAP消息来捎带睡眠指示消息，能够减少MSS和BS为了重新激活或撤销睡眠组而进行睡眠请求和睡眠响应的消息交互，节省了空口资源。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种具有多播业务的移动台(MSS)睡眠状态机的激活方法，其特征在于包括以下步骤A、基站(BS)向MSS发送多播业务映射指示(MBS_MAP)消息，所述的MBS_MAP消息携带有需要激活的多播业务所在的睡眠组信息，多播业务对应的MSS信息，以及该睡眠组包含的多播业务所在的DATA_IE序号信息；B、MSS接收所述的MBS_MAP消息，并提取所述信息；C、MSS根据所述的信息，激活其相应的睡眠组状态机。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的MBS_MAP消息中，以TLV编码携带上述信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述的多播业务所在的DATA_IE序号为索引，根据DATA_IE获得睡眠组状态机的睡眠参数。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述的睡眠参数中，睡眠窗口参数，以所述的多播业务所在的DATA_IE携带的下一MBS_MAP帧相对于本帧的帧偏移(Next MBS frame offset)参数和下一个MBS_MAP帧在其所在帧相对于帧头的符号偏移(Next MBS OFDMA Symbol offset)参数来求得。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述的睡眠组状态机的睡眠参数中，计算睡眠起始时间参数的方法为睡眠起始时间帧号＝当前MBS_MAP消息的帧号+MBS Burst Frame Offset+2。
6.一种具有多播业务的移动台(MSS)睡眠状态机的撤销激活方法，其特征在于包括以下步骤A、基站(BS)向MSS发送多播业务映射指示(MBS_MAP)消息，所述的MBS_MAP消息携带有需要撤销激活的MSS的标识信息；B、MSS接收到MBS_MAP消息，并提取所述标识信息；C、MSS根据所述的标识信息，撤销激活其相应的多播业务的睡眠状态机。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述的步骤A中，所述的撤销激活的MSS的标识信息，通过在TLV编码中携带MSS的MAC地址来实现。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述的步骤A中，所述的撤销激活的MSS的标识信息，通过在TLV编码中携带MSS的Basic CID来实现。
全文摘要
本发明涉及一种具有多播业务的MSS睡眠状态机激活和撤销激活方法。包括以下步骤A、基站(BS)向移动台发送多播业务映射指示(MBS_MAP)消息，所述的MBS_MAP消息携带有需要激活的多播业务所在的睡眠组信息，多播业务对应的MSS信息，以及该睡眠组包含的多播业务所在的DATA_IE序号信息；B、MSS接收所述的MBS_MAP消息，并提取所述信息；C、MSS根据所述的信息，激活其相应的睡眠组状态机。本发明利用MBS_MAP消息来捎带睡眠指示信息，能够减少MSS和BS为了重新激活睡眠组而进行睡眠请求和睡眠响应的消息交互，节省了空口资源。
文档编号H04W4/06GK1889764SQ200510080109
公开日2007年1月3日 申请日期2005年6月29日 优先权日2005年6月29日
发明者张彦 申请人:华为技术有限公司