移动通信网络的制作方法

本发明涉及移动通信网络和用于移动通信网络的基站。

背景技术

多媒体内容(诸如视频回放、直播、在线互动游戏、文件递送以及移动tv)被视为用于对无线蜂窝网络的数据流量需求的关键驱动因素。到大量用户的多媒体内容可以由单播、广播以及多播来分配。在下文中，术语“多播”用于包括“广播”，反之亦然。单播是用于基站与一个用户移动装置之间的传输的专用双向点对点链路。演进多媒体广播多播服务(embms)是提供特定广播载体的lte技术，该特定广播载体通过共享下行链路资源向多个用户递送数据内容，这比将单播载体专用于各个用户更高效。多播广播单频网络(mbsfn)通过以下方式来进一步提高频谱效率：动态形成单频网络，因而移动终端(在lte中为ue)可以从mbsfn区域内的多个基站(在lte中为enodeb)通过embms无缝接收同一内容。单频网络包括多组相邻embms基站，在这些基站处，同一信号同步并且以相同mbsnf子载波频率和时隙同时广播。来自mbsfn服务区域中的多个基站的embms传输的组合以空间发送分集的形式提供一定程度的传输鲁棒性，并且有效地估计内部小区边缘。然而，在处理移动终端在不同mbsfn区域之间和在mbsfn与保留的单播小区之间的转移中存在问题。在处理移动终端在embms小区之间的转移中存在类似问题。3gpp中不支持移动终端跨具有不同mbsfn的lte网络的无缝移动，使得在移动终端获取与目标区域或小区有关的信息时，可能产生服务中断(即，由于小区边缘处的延迟)。服务中断还可能在移动终端从提供embms广播服务的mbsfn移动至讨论中的服务仅可由单播使用的mbsfn时产生。

3gppts23.246多媒体广播/多播服务(mbms)；架构和功能描述(版本9)、35v9.5.0(2010年6月)；第三代合作伙伴计划(http://www.3gpp.org)中描述了embms和mbsfn基础。

技术实现要素：

因此，在第一方面中，本发明提供了一种操作用于移动通信网络的基站的方法，其中，基站与多个移动终端通信；其中，该方法包括：基站：向多个移动终端中的每个询问由移动终端接收的信号的信号质量的指示；基于所接收的信号质量的指示在第一组与第二组之间划分多个移动终端，其中，从第一组中的移动终端接收的指示表明较低信号质量，并且其中，从第二组中的移动终端接收的指示表明较高信号质量；并且通过单播与第一组中的移动终端中的至少一部分通信，并且通过多播与第二组中的移动终端通信。

这样，被定位为更靠近小区边缘的移动装置可以在转移为由不同基站服务之前(即，在切换处理之前)以及时方式切换到单播。具体地，本发明可以增强用于以mbsfn架构操作的embms服务的移动终端移动性，以便减少当移动终端在mbsfn区域之间或embms基站之间移动时的服务中断。

根据实施方式，本发明提供：基站通过单播与第一组中的之前在第二组中并且随后移动至第一组中的移动终端通信；并且通过多播与第一组中的所有其它移动终端通信。

根据实施方式，第一组由第一资源集来服务，并且第二组由第二资源集来服务。根据实施方式，第一资源集是第二资源集的子集。这里，资源是可用于移动终端与基站之间的通信的总无线电资源的细分，并且可以被定义为频域的细分(例如，特定频率范围)或频域和时域细分的组合(例如，特定频率范围下的时隙)。

因此，在第二方面中，本发明提供了一种用于移动通信网络的基站，其中，基站包括：多个发送器，其中，各个发送器被配置为向多个移动终端发送无线电信号；多个接收器，其中，各个接收器被配置为检测从多个移动终端接收无线电信号；以及处理器，该处理器被配置为：

向多个移动终端中的每个询问由移动终端接收的信号的信号质量的指示；并且基于所接收的信号质量的指示将多个移动终端中的每个指派到两个组中的一个，其中，从被指派到第一组的移动终端接收的指示表明较低信号质量，并且其中，从被指派到第二组的移动终端接收的指示表明较高信号质量；

其中，多个发送器被配置为通过单播与第一组中的移动终端中的至少一部分通信，并且通过多播与第二组中的移动终端通信。

根据实施方式，多个发送器被配置为通过单播与第一组中的之前在第二组中并且随后移动至第一组中的移动终端通信；并且其中，多个发送器被配置为通过多播与第一组中的所有其它移动终端通信。

根据实施方式，将多个移动终端中的每个指派到两个组中的一个的决策基于信号质量阈值，其中，低于阈值的信号质量指示被认为表明较低信号质量，而高于阈值的信号质量指示被认为表明较高信号质量；其中，阈值根据基站处的无线电资源使用负荷和基站与多个移动终端之间的通信信道上的流量水平中的至少一个而可变。

根据实施方式，将多个移动终端中的每个指派到两个组中的一个的决策基于信号质量阈值，其中，低于阈值的信号质量指示被认为表明较高信号质量，而高于阈值以上的信号质量指示被认为表明较低信号质量；其中，阈值根据基站处的无线电资源使用负荷和基站与多个移动终端之间的通信信道上的流量水平中的至少一个而可变。

根据实施方式，多个发送器被配置为通过相比于第二组不同的频率与第一组通信。

根据实施方式，信号质量的指示基于以下中的至少一个：服务小区基准信号、信道质量、信噪比、信号与干扰加噪声比、块错误率以及邻近小区基准信号电平。

根据实施方式，多个发送器被配置为使用第一资源集与第一组通信，并且其中，多个发送器被配置为使用第二资源集与第二组通信。

因此，在第三方面中，本发明提供了一种计算机程序元件，该计算机程序元件包括计算机程序代码，该计算机程序代码在被加载到计算机系统中并在其上执行时，使得计算机执行上述方法的步骤。

附图说明

为了可以更好地理解本发明，现在将参照附图仅用示例的方式来描述本发明的实施方式，附图中：

图1和图2示出了传统3gpp移动通信网络；

图3示出了根据本发明的实施方式的一系列事件；

图4a和图4b示出了根据本发明的实施方式的移动通信网络；以及

图5是适于本发明的实施方式的操作的计算机系统的框图。

具体实施方式

本发明增强用于以mbsfn架构操作的embms服务的移动终端移动性，以便减少当移动终端在mbsfn区域之间或embms小区之间移动时的服务中断。本发明涉及可以在移动终端从由第一mbsfn区域内的基站服务朝向由另一个mbsfn区域内的基站服务移动时启用从广播到单播的服务切换的技术。具体地，本发明可以通过定义用于在移动终端过渡到由另一个mbsfn区域中的基站服务之前发起将用于移动终端的embms服务从广播切换到单播的触发来避免服务中断。根据实施方式，触发独立于使移动终端过渡到由目标基站服务的决策。

根据实施方式，本发明采用诸如小区间干扰协调(icic)的干扰管理技术来触发到由靠近两个mbsfn区域之间的边界的基站服务的一些移动终端的单播通信的切换。根据另一个实施方式，本发明采用这种干扰管理技术来触发到靠近两个embms基站之间的边界的一些移动终端的单播通信的切换。基站使用局部或部分复用技术形成lte中的icic的基础，因而，以贯穿小区减少干扰的方式管理小区中的可用频谱带宽。根据诸如部分频率复用(ffr)、硬频率复用(hfr)以及软频率复用(sfr)的icic技术，各小区支持经受来自相邻小区的较低干扰的资源集。基站可以使用该资源集来改善被提供给由被定位为朝向小区边缘(即，靠近移动终端可能经历来自相邻基站的信号的区域，这些信号具有与从服务基站接收的信号类似的强度，使得来自相邻基站的信号可能引起与来自服务基站的信号的干扰)的基站服务的移动终端的服务。

干扰管理被设计为贯穿小区(并且具体地在朝向小区的边缘的区域中)减少干扰。为了实现这一点，由基站服务的多个移动终端根据由移动终端报告给服务基站的所接收信号质量，在若干组(例如，第一组和第二组)之间划分，其中，第一组的移动终端报告较低信号质量，并且第二组的移动终端报告较高信号质量。发明人已经确定报告较低信号质量的移动终端比报告较高信号质量的移动终端更可能被定位为靠近小区的边缘，并且更可能过渡到目标相邻基站。根据本发明，在小区位于两个不同mbsfn区域之间或两个embms基站之间的边界处的情况下，第一组中的所有移动终端或另选地仅从第二组转移到第一组的移动终端被限于单播传输，而第二组中的移动终端或另选地第二组中的与第一组中的尚未从第二组转移的移动终端结合的移动终端将使用多播。这样，可能过渡到目标embms小区或另一个mbsfn区域中的小区的移动终端以及时方式切换为单播。

在使用多播的移动终端从mbsfn区域移出到另一个mbsfn区域中或到不提供所需mbms服务的小区时，那么可以预期服务中断。对于mbsfn区域之间的移动性，预期大约1.5秒的服务中断。存在移动时间加读取并解码新服务小区的系统信息块(sib)消息的组合(参见图3)。对于非mbsfn小区的移动性，预期中断为大约0.5秒。这包括读取新服务小区的sib并且然后设置单播载体的时间。将移动终端从多播服务切换到单播服务在移出mbsfn区域时减少服务中断(而不管是移入到另一个mbsfn区域中还是移到非mbsfn小区)。在移动终端仍然接收其服务基站的良好覆盖的同时发生到单播的切换的情况下，到单播的切换应进一步减少服务中断。例如，最小中断可能因实现从多播到单播的先通后断服务连续性的增大可能性和随机接入信道故障(该故障可能不利地影响初始呼叫建立步骤和登记)的降低可能性而产生。在基站负责管理从mbsfn区域移出到不同mbsfn区域的移动终端的过渡的情况下，它可以适当管理从多播到单播的过渡的时刻。这去除进入不同mbsfn区域的移动终端的服务中断的风险(因为用于从单播到多播的切换的服务中断可能为零)。

在演进通用地面无线电接入网(e-utran)中，embms服务可以通过定义针对广播(或多播)服务指定的地理区域内的mbsfn区域来提供。广播服务区域可以为单个小区或多个小区。多小区mbsfn区域限定参与mbsfn服务模式的基站的集合。图1例示了mbsfn网络结构。在mbsfn网络10内，操作员将mbsfn服务区域12操作为部署广播(或多播)服务。在该服务区域内，可以存在多个mbsfn区域14。各个mbsfn区域14由多个基站16构成，各个基站服务不同小区(未示出)。特定mbsfn区域14中的基站16能够一起同步，以跨mbsfn区域中的多个小区提供mbsfn服务。mbsfn区域14内的一些基站16服务保留小区18。mbsfn区域保留小区是mbsfn区域内的对mbsfn传输没有贡献并且可以用于例如单播的其它服务的小区。在mbsfn区域内，可以通过专用于mbsfn传输的单个频率层或通过在mbsfn传输与单播服务之间共享的单个频率层提供embms。在使用无线电资源控制(rrc)的情况下，embms服务的接收可用于处于rrc_connected或rrc_idle状态的移动终端。

lte支持mbsfn服务区域之间的交叠，例如，更小mbsfn区域可以与更大的mbsfn区域交叠以用于地区和国家覆盖。在3gpplte或4g中，一个基站可以属于多达八个mbsfn区域。需要同步在单个区域中发送mbsfn的所有基站，使得以至多几微秒的相互偏移从所有基站发送相同多媒体内容。

lte网络的一个关键特征是移动性提供。支持在网络上的无缝用户移动性需要embms用户的服务连续性，并且在维持服务质量和客户满意度方面起到重要作用。存在期望使lte移动终端能够在接收mbsfn服务的同时从一个基站移动至另一个的若干场景，例如，当移动终端在接收embms服务的同时移动至mbsfn区域保留小区中时和当从一个mbsfn小区移动至不在同一mbsfn区域内的另一个小区时。图2示出了包括示例性mbsfn区域22、24以及26的mbsfn服务区域20，各个mbsfn区域包括多个小区，各个小区由不同基站(未示出)来定义。mbsfn区域22包括多个多播小区220和一个mbsfn区域保留(单播)小区226。mbsfn区域24包括多个多播小区222，但不包括mbsfn区域保留(单播)小区。mbsfn区域26包括多个多播小区224和一个mbsfn区域保留(单播)小区228。mbsfn服务区域20的小区之间的示例性过渡如下示出。过渡230和234表示移动终端从一个多播小区转到不同mbsfn区域中的另一个多播小区。过渡232表示移动终端从多播小区转到同一mbsfn区域中的mbsfn区域保留小区。3gpp标准不描述用于将接收多播服务的移动终端从多播切换为单播的任何机制。

根据实施方式，本发明利用由基站实践的干扰管理技术来触发将移动终端切换为单播。根据该实施方式，移动终端由基站以动态方式分类为报告较低或较高信号质量。在该示例中，两组移动终端(即，较低信号质量和较高信号质量)被指派有不同资源集(例如，不同子信道或时隙)。基站决定什么资源集要指派给各个组。基站可以改变资源指派(例如，向小区边缘组指派更多资源，并且向小区中心组指派更少资源)。被指派给移动终端的资源通常将来自被指派给其是成员的组的资源。然而，调度器可能在移动终端自己的组缺乏资源并且另一组具有剩余的资源时偶尔从另一组的资源向移动终端指派资源(例如，在对于较低信号质量组中的移动终端存在很少流量时，可以针对较高信号质量组中的移动终端调度所指派的资源)。

图4a示出了移动通信网络，举例来说，具有包括小区720的第一mbsfn区域72和包括小区740的第二mbsfn区域74的lte网络70。第一mbsfn区域72和第二mbsfn区域74在形成第一和第二mbsfn区域这两者的部分的小区760和762处交叠。共享小区760、762是在两个资源集之间划分的频率复用小区。如以上所指示的，在频率复用小区中，移动终端根据由移动终端报告的所接收信号质量在第一组与第二组之间划分。第一组由第一资源集来服务，并且第二组由第二资源集来服务。因为被指派给第一资源集的移动终端是报告较低信号质量的移动终端，并且这更可能意指该第一资源集中的移动终端更远离基站，所以该第一资源集还可以被称为“外集”。类似地，因为被指派给第二资源集的移动终端是报告较高信号质量的移动终端，并且这更可能意指该第二资源集中的移动终端更靠近基站，所以该第二资源集还可以被称为“内集”。根据实施方式，第一资源集可以是第二资源集的子集。第一mbsfn区域72和第二mbsfn区域74中的其它小区720、740是多播。因此，第一mbsfn区域72包括多播小区720和频率复用小区760、762，并且服务第一embms服务。因此，第二mbsfn区域74包括多播小区740和频率复用小区760、762，并且服务第二embms服务。

图4b更详细地示出了共享频率复用小区762。各个小区包括基站，但仅示出了小区762中的基站770。基站770向两个资源集(内资源集和外资源集)中的一个分配在小区762中操作的移动终端。该分配可以被认为在小区内创建两个地带。图4b例如示出了朝向服务处于较高信号质量组中的终端的小区762的中心定位的地带764和朝向服务处于较高信号质量组中的终端的小区的外围定位的地带766。实际上，这些地带可以不具有在图4b中指示的清楚限定边界，而是可以交叠。因此，在处于mbsfn区域之间的边界处的mbsfn小区中操作的移动终端可以在较高信号质量地带764与较低信号质量地带766之间划分，因而仅为单播传输保留较低信号质量地带中的资源。根据另选实施方式，仅从较高信号质量组转移到较低信号质量组的移动终端被限于单播传输，使得较低信号质量地带766中的资源可以支持用于不同移动终端的单播和多播传输。通常，移动终端将基于将信号质量参数阈值与移动终端经历的、由移动终端报告的信号质量参数(诸如信噪比(snr)或信号与干扰加噪声比(sinr))进行比较来分配到组中的一个。可以用于确定移动终端的组的其它参数包括：服务小区基准信号电平、信道质量信息、块错误率以及邻近小区基准信号电平。服务小区基准信号、信道质量、snr以及sinr中的任一个的低值或块错误率和邻近小区基准信号中的任一个的高值将增大移动终端将被分配到外资源集的可能性。因为相应参数值可能表明移动终端接近来自处于相邻mbsfn小区中的不同基站的信号将提供更佳服务质量的点，所以表明服务小区基准信号、信道质量、snr或sinr的低值或块错误率或邻近小区基准信号的高值的移动终端更可能转移到不同基站。这样，可能过渡到另一个mbsfn区域中的小区的移动终端在切换之前以及时方式切换为单播。根据实施方式，可以调整移动终端从内资源集到外资源集(即，从多播到单播)的转移率，以便控制负荷(因为单播存在较高负荷)。负荷可以被定义为基站处的无线电资源使用负荷和在基站与多个移动终端之间的通信信道上的流量水平中的至少一个。具体地，小区中的单播移动终端的数量可以通过调节用于辨别较高和较低信号质量的参数阈值来控制。

现在更详细地描述移动终端embms过程。lteembms协议架构由物理层、传输层以及逻辑层构成，物理层支持移动终端与基站之间的无线电接口。无线电接口包括用于embms的两个点对多点逻辑信道：多播控制信道(mcch)和多播流量信道(mtch)。mcch是逻辑信道，该逻辑信道存在于移动终端与基站之间的无线电接口的控制平面中，并且用于广播与embms有关的无线电资源控制(rrc)协议消息。mcch承载的信息包括子帧分配和调制以及编码方案(mcs)配置。另一方面，mtch存在于移动终端与基站之间的无线电接口的用户平面中。mtch是逻辑信道并且承载embms应用数据。为了在仅将一个mcch多路复用到mch上的同时获得多路复用增益，将一个或更多个mtch映射到多播信道(mch)。各个mccu与mbsfn区域对应。为不同mbsfn区域指派不同mcch。在多个mbsfn区域交叠的情况下，一个基站可以提供在不同mbsfn子帧中广播的多个mcch。mcch和mtch这两者由媒体访问控制(mac)子层映射到mch。mch被映射到物理多播信道(pmch)。pmch非常类似于单播模式下的物理下行链路共享信道(pdsch)。mch通过特定子帧中的mbsfn来发送。

参照图3，在30处，移动终端从服务基站获取包含对于所有移动终端来说公共的无线电资源配置信息的系统信息块类型2(sib2)。在31处，移动终端读取sib2，以发现为pmch上的mbsfn和pdch上的单播分配哪些子帧。在32处，对embms感兴趣的移动终端获取sib13，该sib13包含获取与一个或更多个mbsfn区域关联的mbms控制信息要求的信息。例如，sib13列出：mbsfn区域、小区、mcch以及mcs。在34处，移动终端从基站接收rrc信令和mbsfn区域配置信息，并且在35处，移动终端接收pmch实例和mcch。在36处，移动终端针对任意变化监视mcch。

3gpp版本12已经引入分组通信服务器应用服务器(gcsas)。gcsas功能是向移动终端信号发送移动终端为了经由embms载体服务接收应用数据需要的所要求配置信息。当移动终端例如通过检测差mbsfn信号质量或通过监视以上所列出的其它参数中的一个检测它远离mbsfn区域移动时，它选择在仍然能够与服务mbms小区有效通信的同时通过单播接收数据。移动终端建立单播流以经由单播接收embms数据，并且因此，停止经由mbsfn接收embms数据。移动终端能够同时从单播和mbms接收embms数据，从而避免在该切换处理期间的服务中断。稍后，移动终端通知gcsas它正在接近与服务mbsfn小区有效通信的极限，并且不久将远离服务mbms小区，以保证可靠操作，并且因此发起到能够给移动终端提供更强信号的小区的过渡。

从单播递送切换到embms在移动终端偶然进入相邻mbsfn区域时也是可以的。移动终端与gcsas进行不间断通信，这将在embms递送连同对应载体服务配置一起通过mbsfn可用时通知移动终端。在移动终端仍然接收下行链路单播递送的同时，当embms递送通过mbsfn变得可用时，移动终端可以开始通过mch接收mbms调度信息并且通过mtch接收embms载体。在该切换时段期间，移动终端将从单播和mbms这两者接收embms数据。移动终端然后将通知gcsas它在相邻mbsfn区域内并且它正在接收embms载体服务。gcsas然后将停止到移动终端的单播递送，移动终端现在将仅通过mbsfn接收服务。

图5是适于本发明的实施方式的操作的计算机系统50的框图。中央处理器单元(cpu)510经由数据总线520通信地连接到通信接口508、存储器512、储存装置514以及输入/输出(i/o)接口516。存储器512可以为适于存储用于由处理器512使用的数据的任意读/写存储装置，诸如随机存取存储器(ram)或非易失性存储装置。储存装置514可以为适于存储用于控制处理器510的操作的程序代码的任意只读或读/写存储装置，诸如随机存取存储器(ram)或非易失性存储装置。存储器512和储存装置514可以包括一个或多个相同装置。非易失性存储装置的示例包括盘或带存储装置。用户接口516是到用于被提供到计算机系统50的用户或操作员或从其接收的数据的输入或输出的装置的接口。可连接到用户接口516的i/o装置的示例包括键盘、鼠标、显示器(诸如监视器)以及网络连接。通信接口508是到其它装置的接口，并且可以包括一个或更多个无线电发送接口和一个或更多个有线或无线核心网络接口。

本发明具有到音频和视频广播的应用，还具有到移动网络中的文件广播的应用。除了移动网络之外，本发明还可以具有到毫微微小区和小小区部署的应用，例如，在将特定内容预加载在装置上以增强qoe并且优化资源使用方面。类似场景可以产生用于多个装置上的同时软件更新。已经在可以用现有多播移动网络部署的lte语境中描述本发明，但本发明可以应用于网络元件具有关于单播和多播服务提供的类似角色的任意多播移动网络中。用示例的方式且由于经济的原因，已经关于特定参数集描述了本发明，然而，将理解，本发明不限于信号质量的任何特定量度，而是可以基于用于特征化信号质量的任意可靠技术来实现。

如至此在摘要中阐述的，本发明涉及一种用于移动通信网络的基站，其中，基站包括：多个发送器，其中，各个发送器被配置为提供向多个移动终端发送无线电信号；以及多个接收器，其中，各个接收器被配置为检测从多个移动终端接收无线电信号。基站还包括处理器，该处理器被配置为：向多个移动终端中的每个询问由移动终端接收的信号的信号质量的指示；并且基于所接收的信号质量的指示将多个移动终端中的每个指派到两个组中的一个。被指派到第一组的移动终端是表明较低信号质量的移动终端，并且被指派到第二组的移动终端是表明较高信号质量的移动终端。多个发送器被配置为通过单播与第一组中的移动终端中的至少一部分通信，并且通过多播与第二组中的移动终端通信。本发明还涉及一种用于操作用于移动通信网络的基站的对应方法。

根据实施方式，不时地，在本发明的操作期间，一组或另一组可以没有成员。在这种出现期间，用于本发明的操作可以包括以下二者之一：等待一个或更多个移动终端报告表明一个或更多个移动终端属于空组的信号质量或另选地等待阈值被调节为使得示教组具有成员。

在所描述的本发明的实施方式可至少部分使用软件控制可编程处理装置(诸如微处理器、数字信号处理器或其它处理装置)、数据处理设备或系统实现的情况下，将理解，用于将可编程装置、设备或系统配置为实现前面所描述的方法的计算机程序被设想为本发明的一个方面。例如，计算机程序可以为了在处理装置、设备或系统上实施而被具体实现为源代码或经受编译，或者可以被具体实现为目标代码。

合适地，计算机程序被存储在为机器或装置可读形式的载体介质上，例如存储在固态存储器、磁存储器(诸如盘或带)、光或磁光可读存储器(诸如光盘或数字通用光盘)等中，并且处理装置使用程序或其部分来配置它以便操作。计算机程序可以从在通信介质(诸如电子信号、射频载波或光载波)中具体实现的远程源供应。这种载体介质也被设想为本发明的多个方面。

本领域技术人员将理解，虽然已经关于上述示例实施方式描述了本发明，但本发明不限于此，并且存在落在本发明范围内的许多可能变型例和修改例。

本发明的范围包括任意新型特征或这里所公开的特征的组合。申请人据此预先告知，可以在本申请或从其衍生的任意这种另外申请的审查期间对这种特征或特征的组合制定新权利要求。具体地，参照附图，来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征组合，并且来自各独立权利要求的特征可以以任意适当的方式组合，并且仅仅是权利要求中列举的特定组合。