本发明要求2004年4月29日提交的题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR CONTROLLING ACCESS TO A MULTIMEDIABROADCAST/MULTICAST SERVICE”,序列号为60/566,275的美国临时申请的优选权,该申请为同一人所有,其全部结合在此作为参考。
背景技术
通用移动通信服务(UMTS)标准提供了与蜂窝移动通信系统的兼容标准。UMTS标准确保了运行在UMTS系统中的移动站(MS),或用户设备(UE),当运行在根据该标准制造的系统中时能获得通信服务。为确保兼容性,标准规定了无线系统参数以及数据传输过程,包括管理在空中接口上交换的数字控制消息以及承载业务的协议。
UMTS标准在3GPP TS 25.344(第三代合作项目技术规范25.344)v0.5.0,3GPP TS 23.246 6.2.0,以及3GPP TS 23.846 v6.1.0中提供多媒体广播/组播服务(MBMS)规定给由UMTS通信系统服务并订购该服务的用户设备(UE)。当用户设备(UE)在提供MBMS服务的通信系统,例如音频,视频广播,和/或关于体育事件的数据的广播,该体育事件例如是SUPER BOWL或世界杯足球比赛,中启动时,UE通过指示通信系统希望接收和MBMS服务相关的组播数据来注册MBMS服务。通过注册MBMS服务,UE加入和MBMS服务相关的组播组。
当MBMS服务开始时,即,当通信系统接收用于传送到该服务的用户的MBMS数据时,包含在UMTS基础结构的无线接入网(RAN)中的无线网络控制器(RNC)确定是否在小区中建立点到多点(PTM)通信信道或在该小区中建立到各个UE的点到点(PTP)通信信道。RNC然后通过包含在RAN中的通常是基本收发机站(BTS)的节点B和控制信道广播MBMS通知给小区中的所有UE。该通知通常包括和MBMS服务相关的标识符。响应于接收到MBMS通知,小区中订购了MBMS服务的各个UE通过接入信道向RNC传送连接请求,通常是无线资源控制(RRC)连接建立请求。当接收到来自各个订购的UE的连接请求时,无论RNC确定要建立哪种信道,RNC都可通过与对应UE建立PTM通信信道或PTP通信信道来建立通信会话,并在建立的信道(多个)上传送MBMS数据给订购的UE。
已经建议,订购的UE能检索来自网元具体为来自用户支持服务器的丢失的或不能接收的数据,当订购的UE未能可接受地接收MBMS数据的一部分或整个MBMS数据时,该服务器维护数据副本。例如,已经建议,在与可能是MBMS服务规定一部分的多个通信会话的各个通信会话相关的数据分组中嵌入会话标识符(会话ID)或序号标识符(序号ID)。当用户丢失或未能可接受地接收和多个会话的通信会话相关的数据分组时,用户能确定和丢失的数据相关的会话ID或序号ID,并传送会话或序号ID到维护该数据的网元。响应于接收到会话或序号ID,维护数据的网元传送和会话或序号ID相关的数据到用户。
然而,UMTS标准未能规定在提供服务之后,怎样通知订购的UE哪里能检索到MBMS数据。此外,UMTS标准未能规定大量用户在MBMS服务提供期间未能接收或不可接受地接收MBMS数据之后,当他们在重叠时刻尝试访问系统以检索存储的MBMS数据时,怎样控制对MBMS数据存储位置的访问。例如,边缘或较差的信道条件可能导致多个UE同时不可接受地接收MBMS数据。和通常的尝试访问无线基础结构不同,不能拒绝MBMS服务订购用户访问存储的数据。结果,可能导致额外的系统拥塞,上行通信链路也可能变得过载,而不仅仅是在用户和RAN之间,而且也在将用户连接到维护MBMS数据的网元的RAN的所有元件之间。
因此,需要一种通知订购MBMS服务的用户去哪里检索和该服务相关的数据,以及进一步控制对MBMS数据存储位置的访问,从而避免系统过载,但能允许所有订购的UE能访问MBMS数据的方法和系统。
具体实施方式
本发明参考图1-4进行充分描述。图1是根据本发明实施例的无线通信系统100的框图。通信系统100包括至少一个用户设备(UE)102,诸如但不限于蜂窝电话,无线电话,具有射频(RF)功能的个人数字助理(PDA),或提供到数字终端设备(DTE)的RF接入的无线调制解调器,数字终端设备例如是膝上型计算机,该数字终端设备和无线接入网(RAN)110无线通信。RAN 110包括至少一个收发机,或节点B,112,可操作地连接到RAN控制器114,该控制器优选的是无线网络控制器(RNC)。通信系统100进一步包括连接到RAN 110的支持节点116,以及通过该支持节点和RAN控制器114通信的多媒体广播/组播服务(MBMS)应用服务器122。
支持节点116包括每个都连接到一个或多个网关3G-GPRS支持节点(GGSN)的一个或多个服务3G-GPRS支持节点(SGSN)。MBMS应用服务器122包括广播组播服务中心(BM-SC)并进一步包括与数据存储、控制关联的其他服务器,例如用户支持服务器,以及和MBMS服务提供相关联的计费,当BM-SC不执行这些功能时。支持节点116和服务器122的详细结构由通信系统100的运营商确定,对于本发明不是关键的。RAN 110,支持节点116和服务器122一起在此被称为无线基础结构132。
UE 102能接收并显示音频,视频和/或和通信系统100提供的MBMS服务相关的数据,MBMS服务提供MBMS数据到订购MBMS服务的UE。MBMS服务在3GPP(第三代合作项目)标准,特别是3GPPTS(技术规范)25.344 v.0.5.0,3GPP TS 23.846 v6.1.0,3GPP TS 22.146v6.3.0,3GPP TS 23.246 v6.2.0,3GPP TR(技术报告)21.905 v6.5.0,以及报告R2-030063中有详细说明,在此作为参考结合这些规范和报告,这些规范和报告的副本可通过因特网或位于法国06921Sophia-Antipolis Cedex,route des Lucioles,,Mobile Competence Centre650的3GPP组织伙伴的公开办公室从3GPP获得。
RAN 110通过空中接口108提供通信服务给位于由RAN服务的覆盖区域内的用户设备,例如UE102,覆盖区域例如是小区。空中接口108包括下行链路和上行链路,每条链路都包括多条通信信道。下行链路优选的包括寻呼信道,至少一个下行链路控制信道,以及至少一个下行链路业务信道。上行链路优选的包括上行链路接入信道,至少一个上行链路控制信道,以及至少一个上行链路业务信道。
通信系统100进一步包括通过数据网络134,例如IP网络,连接到基础结构132,特别是服务器122的多媒体广播/组播服务(MBMS)内容提供商136,例如IP组播服务器。作为通信系统100提供的MBMS服务的一部分,并有可能被UE102订购,MBMS内容提供商136产生通过服务器122,支持节点116以及RAN 110到订购UE,例如UE102的MBMS数据,通常是以IP数据分组的形式。
UE 102,支持节点116,以及服务器122的每一个都包括各自的处理器104,118,124,例如一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP),本领域普通技术人员已知的此种其他装置的组合。UE 102,支持节点116,以及服务器122的每一个进一步包括和各个处理器相关的各自的至少一个存储器装置106,120,126,例如随机访问存储器(RAM),动态随机访问存储器(DRAM)和/或只读存储器(ROM)或其等同物,存储由处理器执行并允许处理器在通信系统100内运行的数据和程序。除非在此特别指明,在此说明的由UE 102,支持节点116或者服务器122执行的所有功能都由UE,支持节点以及服务器的各个处理器104,118以及124执行。
服务器122的该至少一个存储器装置126进一步维护多个访问控制参数,该参数控制在MBMS服务提供期间或之后,每个MBMS服务的用户,例如UE102,何时以及在哪里能检索相关的存储MBMS数据。多个访问控制参数的第一访问控制参数包括MBMS数据存储位置的标识符,例如标识存储了MBMS数据的服务器的因特网协议(IP)地址。该多个访问控制参数的第二访问控制参数规定订购MBMS服务的UE,例如UE102,何时能访问存储的数据。
在本发明一个实施例中,第二访问控制参数可包括访问时间窗口(ATW)参数,该参数标识时间周期或窗口的期限,在该时间周期或窗口内,订购的UE能尝试访问存储的数据。在本发明的另一个实施例中,第二访问控制参数可包括至少一个访问开始时间(UEAST)参数,该参数标识订购的UE在哪个时间能尝试访问存储的数据。例如,服务器122可维护多个不同的访问开始时间(UEAST)参数,其中每个不同的UEAST参数都被分配给不同的订购UE,并标识订购的UE能尝试访问存储数据的不同时间。通过交错或以任意方式展开被分配给订购MBMS服务的UE的UEAST参数,通信系统100能最小化当多个订购UE的每一个都试图访问存储的数据时造成的拥塞。服务器122存储的该多个访问控制参数可通过基础结构132的运营商网络管理编程到服务器中,或由服务器122的处理器124在逐个MBMS服务的基础上确定该多个访问控制参数的一个或多个。
优选的,通信系统100是根据3GPP(第三代合作项目)标准运行的通用移动通信服务(UMTS)通信系统,该标准提供UMTS空中接口的兼容标准,并在此结合该3G标准。该标准规定了无线通信系统的操作协议,包括无线系统参数以及呼叫处理过程。然而,本领域普通技术人员能认识到,通信系统100可根据任意无线通信系统运行,例如但不限于,通用分组无线服务(GPRS)通信系统,码分多址(CDMA)2000通信系统,时分多址(TDMA)通信系统,或正交频分多址(OFDM)通信系统。
为了通信系统100能向订购MBMS服务的UE通知与该服务相关的MBMS数据的存储位置,并控制对存储的MBMS数据的访问,当UE订购MBMS服务时,通信系统100分配多个访问参数给UE。现在参考图2,描述了显示根据本发明实施例的通信系统100产生并分配多个访问参数的方法的逻辑流程图200。当通信系统100,尤其是服务器122,传送(204)关于MBMS服务的服务通知,例如诸如Super Bowl比赛或世界杯足球赛的体育事件广播给通信系统100服务的各个UE,例如UE102时,逻辑流程图200开始(202)。该服务通知包括关于该事件的信息,该信息可被UE的用户用于确定是否订购该事件。例如,关于事件的信息可包括路由地址和主题分类,该路由地址例如是因特网协议(IP)地址,并和产生涉及该事件的数据的MBMS内容提供商136相关联,主题分类是例如“体育”和/或当该事件是足球比赛时,更具体地是“足球”,还包括事件标题,例如“世界杯比赛第一场”,以及事件的日期和时间。
响应于接收(206)到服务通知,UE 102确定(208)是否订购在服务通知中标识的MBMS服务。当UE,即UE 102确定订购该服务时,UE通过RAN 110传送(210)订购MBMS服务的请求给基础结构132,特别是支持节点116。该订购请求包括和MBMS服务相关联的标识符以及和MBMS服务相关联的服务器的路由地址。当UE102确定不订购该服务时,MS不响应该通知,而是可能确认接收该通知。包含在该请求中的是和UE唯一相关联的移动ID,允许支持节点116确定请求源。
响应于接收(212)到订购请求,基础结构132产生(214)多个用于UE102的确定何时UE能访问基础结构132以检索丢失或错误接收的MBMS数据的访问控制参数。该多个访问控制参数包括标识MBMS数据存储位置的第一访问控制参数以及规定订购MBMS服务的UE,例如UE102,何时能访问存储的数据的第二访问控制参数。基础结构132然后通过空中接口109传送(216)该多个访问控制参数到UE102。响应于接收该多个访问控制参数,UE102存储(218)该多个访问控制参数到UE的至少一个存储器装置106中。逻辑流程200然后结束(200)。
在本发明的一个实施例中,服务器122产生该多个访问控制参数。即,当支持节点116接收订购MBMS服务的请求时,支持节点传送加入MBMS服务的请求给服务器122。该请求可通知支持节点116想加入MBMS服务,UE102想订购MBMS服务,或UE期望订购以及支持节点期望加入MBMS服务。该请求可包括和MBMS服务相关联的标识符,例如和MBMS服务相关联的服务ID和/或和MBMS应用服务器122相关联的路由地址,以及标识提交该请求的支持节点的支持节点标识符,例如支持节点116的路由地址。该请求可进一步包括和订购的UE102相关联的移动ID。
响应于接收到加入MBMS服务的请求,服务器122然后产生多个访问控制参数。在本发明的一个实施例中,服务器122可通过经由运营商网络管理工具获得存储位置标识符以及ATW参数或一个或多个UEAST参数来产生多个访问控制参数。服务器122可进一步在至少一个存储器装置126中存储获得的参数,以用于随后的订购UE。在本发明另一个实施例中,当已经在至少一个存储器装置126中维护了访问控制参数时,服务器122可通过从该至少一个存储器装置中检索存储位置标识符以及ATW参数或UEAST参数来产生多个访问控制参数。在本发明的另一个实施例中,当已经在至少一个存储器装置126中维护了访问控制参数时,服务器122可从该至少一个存储器装置中检索存储位置标识符,并根据在该至少一个存储器装置中维护的至少一个访问开始时间(UEAST)参数产生用于订购UE的访问开始时间(UEAST)参数。例如,在该至少一个存储器装置中维护的UEAST参数可以是基础或早先的UEAST参数,基于该参数服务器产生各个订购UE的UEAST参数。服务器122然后通过支持节点116传送多个访问控制参数给订购的UE,支持节点可以存储或不存储这些参数。
在本发明另一个实施例中,在第一UE通过支持节点116订购了MBMS服务之后,用于各个随后的订购UE的多个访问控制参数由支持节点116产生。例如,当时间上第一个的UE通过支持节点116请求订购MBMS服务时,MBMS应用服务器122产生多个访问控制参数,并如上所述通过支持节点传送多个访问控制参数给UE,除了当UEAST参数被各个订购UE用于确定何时访问存储MBMS数据时,服务器122传送多个UEAST参数给支持节点116。当支持节点116从服务器接收到多个访问控制参数时,支持节点在至少一个存储器装置120中与服务ID和/或临时移动组标识(TMGI)相关联地存储访问控制参数,其中服务ID和/或临时移动组标识(TMGI)与MBMS服务相关联。支持节点116进一步传送存储位置标识符以及ATW参数或多个UEAST参数之一给第一UE。当由支持节点116服务的另一个,第二个UE随后请求订购MBMS服务时,支持节点116通过从至少一个存储器装置120中检索存储的存储位置标识符以及存储的ATW参数或多个存储的UEAST参数中的一个不同的UEAST参数来本地产生多个访问控制参数。支持节点116然后传送检索到的访问控制参数给第二UE。
该多个访问控制参数可通过任何小区广播格式传送给UE102,例如通过寻呼信道上的寻呼消息,通过短消息服务(SMS)消息或通过组播消息。在组播消息的情形中,支持节点116会在活动MBMS上下文接受消息的修改版本中传送多个访问控制参数给MS102。活动MBMS上下文接受消息是已知技术,并在3GPP TR 23.846,TS23.246以及TR 29.846中有所说明。在本发明的这样实施例中,活动MBMS上下文接受消息被修改,从而包括多个访问控制参数数据字段,在这些字段中嵌入多个访问控制参数。通过另一个例子,支持节点116可将多个访问控制参数嵌入到传送给UE102的任意类型确认消息中,从而确认UE成功订购了MBMS服务。
当支持节点116包括连接到服务器122的GGSN以及连接到GGSN并进一步连接到RAN110的SGSN时,通过支持节点116传送多个访问控制参数给响应的UE102的步骤包括从GGSN传送该多个访问控制参数到SGSN的步骤。例如,该多个访问控制参数可从GGSN通过创建MBMS上下文响应消息的修正版本传送到SGSN。创建MBMS上下文响应消息是已知技术,并在3GPP TS 23.246中说明,该消息被修改从而包括一个或多个访问控制参数数据字段,该多个访问控制参数被嵌入这些字段中。
当启动MBMS服务时,MBMS内容提供商136在一个或多个通信会话中传送MBMS数据给订购的UE102。例如,MBMS数据可通过数据网络134或通过运营商同意的直接连接(未示出)传送给服务器122,然后通过支持节点116和RAN110传送给UE102。当服务器122接收MBMS数据时,该服务器在服务器的一个或多个存储器装置126中并且在至少部分地由第一访问控制参数标识的位置上与服务ID和/或TMGI相关联地存储MBMS数据,其中服务ID和/或TMGI与该MBMS服务相关联。
当MBMS服务启动之后,当UE 102确定UE未能接收或错误接收和MBMS服务相关的一个或多个数据分组时,UE然后通过根据多个访问时间参数确定访问时间来访问基础结构132以及存储的MBMS数据。例如,UE能根据具有不可接受的高误帧率(FER)或误比特率(BER)的一个或多个接收MBMS数据帧确定它错误接收了和MBMS服务相关的一个或多个数据分组。通过另一个例子,UE能根据和UE接收的MBMS数据相关的会话标识符(会话ID)或序号标识符(序号ID)的间隔确定它未能接收和MBMS服务相关的一个或多个数据分组。
在本发明的一个实施例中,响应于确定UE未能接收或错误接收和MBMS服务相关的一个或多个数据分组,UE102可根据访问时间窗口(ATW)参数确定何时访问基础结构132。通过使用标识时间周期或窗口期限的ATW参数,在该时间周期或窗口期间,UE102可以访问存储的数据,通信系统100提供分配的访问控制,其中UE何时能访问存储位置的控制在服务器122和UE102之间分配。现在参考图3,说明了UE102根据ATW参数确定何时访问基础结构132以检索丢失或错误接收的MBMS数据的逻辑流程图300。当UE 102确定(304)UE未能接收或错误接收和MBMS服务相关的一个或多个数据分组时,逻辑流程图300开始(302)。例如,UE能确定一个或多个接收MBMS数据帧具有不可接受的高误帧率(FER)或误比特率(BER)。通过另一个例子,UE能根据和UE接收的各个MBMS数据分组相关的会话标识符(会话ID)或序号标识符(序号ID)确定UE未能接收一个或多个数据分组。
响应于确定它未能接收或错误接收一个或多个数据分组,并基于存储的标识UE 102在此期间能访问存储的数据的时间周期或窗口期限的访问时间窗口(ATW)参数,UE然后产生(306)在期限时间,即由ATW参数标识的时间周期期限,之前的随机访问时间。在该随机产生的访问时间,UE102然后请求(308)访问存储的MBMS数据。例如,UE 102可传送访问请求给基础结构132以请求建立和基础结构的连接,更具体的是基于存储位置标识符的和MBMS数据的存储位置的连接。逻辑流程300然后结束(310)。通过使用标识在此期间UE 102能访问存储数据的时间周期或窗口期限的ATW参数,通信系统100提供了一种访问控制系统,其中UE何时能访问存储位置的控制在服务器122和UE 102之间分配。
在本发明另一个实施例中,响应于确定UE未能或错误的接收和MBMS服务相关的一个或多个数据分组,UE 102可以根据访问开始时间参数(UEAST)参数确定何时访问基础结构132。通过使用UEAST参数,服务器122能保持对访问时间的整体控制,UE 102自身无需产生任何随机参数。现在参考图4,说明了逻辑流程图400,表明UE102根据UEAST参数确定何时访问基础结构132以检索丢失或错误接收的MBMS数据的方法。和逻辑流程图300类似,当UE 102确定(404)UE未能或错误接收和MBMS服务相关的一个或多个数据分组时,逻辑流程图400开始(402)。响应于确定它未能或错误接收一个或多个数据分组,在访问开始时间参数(UEAST)规定的访问时间,UE 102请求(406)访问存储的MBMS数据。再次的,例如,UE 102能传送访问请求给基础结构132,从而请求建立和基础结构的连接,特别是根据存储位置标识符建立与MBMS数据的存储位置的连接。逻辑流程400然后结束(408)。通过使用UEAST参数,服务器122保持了对访问时间的整体控制,UE 102自身无需产生任何随机参数,该参数当其使用ATW参数时由UE产生。
通过传送UEAST参数或ATW参数到订购MBMS服务的各个UE,通信系统100能控制和服务相关联存储的MBMS数据的访问。当提供UEAST参数给UE时,通过交错提供给UE的UEAST参数,通信系统100能最小化当多个UE的每一个都试图访问系统以检索丢失或错误接收的MBMS数据时引起的拥塞。当提供ATW参数给UE时,最小化了拥塞,因为各个UE根据提供的ATW参数随机确定访问时间。通信系统100进一步提供存储位置标识符给订购MBMS服务的UE,从而UE能知道怎样定位丢失的或错误接收的MBMS数据。
虽然本发明参考特定实施例进行了显示和说明,但本领域普通技术人员应当理解,不背离如在下述的权利要求中表述的本发明的范围,能作出多种变化以及元件的等同替代物。因此,该说明书和附图是举例性而非限制性的,所有这样的变化和替换都被包括在本发明范围之内。
在上面参考特定实施例说明了优点、其他好处以及对问题的解决方案。然而,这些优点、好处或问题解决方案以及可能使任何优点、好处以及解决方案出现或更加显著的要素不被认为是所有权利要求中任意一项的关键的、必需的或必要的特征或要素。如在此使用的,术语“包括”,“包含”或它的任何变化,是用于覆盖非排它性的内容,例如包括要素列表的过程,方法,部件或设备不仅包括那些要素,还可能包括没有明确列出的或该过程、方法、部件或设备固有的其它要素。此外,除非在此指出,相关术语的使用,如果存在的话,例如第一和第二,顶部和底部等,仅被用于区分一个实体或动作和另一个实体或动作,而不是必须要求或暗示任何实际的此种关系或这些实体活动作之间的顺序。