通过多个无线电接入网络传送的多媒体流的应用层组合及传送模式

摘要

描述了在不同网络上提供诸如多媒体业务之类的业务。在第一和第二网络上按照第一和第二传输模式建立第一和第二数据流的传输。第一和第二数据流携带相同的内容，并且第一和第二网络采用第一和第二无线电接入技术。在接收器，第一和第二数据流在应用层被组合成组合数据流，所述组合数据流被解码成输出呈现给用户。

说明书

背景技术

全世界的移动运营商已通过他们现有的3G通用移动电信系统 (“UMTS”)网络，开办流媒体实时业务(例如，移动TV和广播)。不 过，现有的UMTS空中接口和整个网络体系结构不足以为大量用户传送 要求高质量、带宽的多媒体内容，比如电视。从而，3GPP标准联盟提出 了多媒体广播/多播业务(“MBMS”)架构。MBMS架构确定UMTS无 线电接入网络(“UTRAN”)和核心网络系统体系结构中的最优化，以通 过UMTS空中接口和核心网络实现多播/广播多媒体应用的部署。

由于MBMS意图服务巨大的用户群体，因此必须有效管理无线电资 源的使用，以避免由MBMS业务造成的系统过载，系统过载会降低其它 业务的质量。在传统的MBMS/多媒体流中，多媒体通信量在给定时间通 过单一的无线电接入网络被传送。从而，为在较低的协议层发生的空中 信号组合优化传送。该配置在用户设备看到和听到的多媒体内容的可靠 性和分辨率方面还有许多有待改进之处。从而，改善通过无线网络传送 的多媒体业务的感知质量将是有利的。

发明内容

通过在与用于其它业务的频带分离的频带内传送多媒体通信量，能 够减少多媒体业务的通信量过载情况的可能性。一种实现方式是使用覆 盖网络来传送多媒体业务。覆盖网络可部署在用户高度集中，并且服务 要求高的区域(例如，热区)中。这种覆盖网络可被优化，以支持对巨 大用户群的多媒体业务。不过，为了把服务可用性分散在广大的地理区 域中，也可在业务被覆盖的遍布的网络内提供该业务。可以对少量的用 户优化该大规模的网络。从而，这两种网络可使用不同的传输模式提供 相同的多媒体内容。

本发明的实施例提供供给多媒体业务的方法和设备，其中所述业务 是通过多个无线电接入技术(“RAT”)提供的。另外，本发明的实施例 采用彼此独立的不同的传输模式(即，传送模式)。这些模式的例子是“多 播MBMS载体”和“单播流载体”。激活业务的用户可利用独立的传送模 式在一个以上的无线电接入网络上接收业务。不同的传送模式限制信号 的空中组合，并避免在由无线电接入网络定义的协议层组合信号。相反， 在用户设备(“UE”)的应用层使用智能应用程序来利用传输分集组合多 个数据流，从而获得高的多媒体感知质量。

特别地，在不同的网络内提供诸如多媒体业务之类业务的业务中心 包括在相应的第一和第二网络内，建立按照相应的第一和第二传输模式 的第一和第二数据流的传输的设备。第一和第二数据流可传送相同的内 容，第一和第二网络可以采用相应的第一和第二无线电接入技术。业务 中心还可包括使第一和第二网络内的两个数据流的传输同步的设备，和 用信号把在其中建立所述两个数据流的两个网络的标识符通知用户设备 的设备。

在接收器一侧，用户设备可在相应的第一和第二网络中，按照相应 的第一和第二传输模式接收第一和第二数据流中的内容。第一和第二数 据流可传送相同的内容，第一和第二网络可分别采用第一和第二无线电 接入技术。用户设备可包括在应用层把第一和第二数据流组合成组合数 据流的设备，和把组合数据流解码成输出以便呈现给用户的解码器。组 合数据流的设备可至少部分根据与第二数据流相比，第一数据流的相对 信号可靠性，从第一数据流中选择用于组合成组合数据流的数据单元。

附图说明

图1图解说明按照本发明的实施例的网络基础结构。

图2图解说明按照本发明的实施例的从多个RAT的信号接收。

图3图解说明按照本发明的实施例的应用层组合。

图4图解说明按照本发明的实施例的流组合。

图5进一步图解说明按照本发明的实施例的流组合。

图6图解说明按照本发明的实施例的信令流。

图7图解说明按照本发明的实施例的3GPP网络体系结构的例子。

图8图解说明可用于实现本发明的实施例的计算机系统。

具体实施方式

图1图解说明包括两个RAT 102(RAT1和RAT2)的覆盖网络体系 结构100的例子。每个RAT包括在相应的无线电接入网络中包括至少一 个无线电控制器，用于控制至少一个基站104。每个无线电控制器处理无 线电资源和移动性管理。业务中心(SC)106与多个内容提供商/多媒体 源108连接。SC向核心网络110提供多媒体内容，并且随后同时通过 RAT1和RAT2向用户设备112提供多媒体内容。

在本发明的实施例中，接收设备(UE)包括双接收器能力，能够同 时在两个RAT中接收通信量。业务中心可被无线电接入网络共享。从而， 可在由RAT 102代表的多个网络上传送相同的多媒体内容。SC 106使多 媒体数据流同步，并利用UMTS中已知的业务描述/公告消息格式，用信 号把传送特定数据流的RAT 102的身份通知给UE 112。

图2图解说明在时间期(T₀-T₂)内，通过RAT1和RAT2接收的信 号强度。由于在无线信道中经历快衰落和慢衰落的缘故，信号强度发生 波动。每个信号的慢衰落分量用虚线示出。在时间T1，经RAT2的信号 强于经RAT1的信号。不过，由于快衰落，在一些情况下经RAT2的信 号可能弱于经RAT1的信号(图中用圆圈出)。注意T1可指示当UE到 达RAT1的覆盖范围的边缘时的时刻。

内容在可使用不同的空中接口技术和不同的传送机制的两个独立的 无线电接入网络上传送。从而，在控制不同模式的终端上将存在可能截 然不同的协议栈，在这种情况下，在接收设备的较低协议层(RAT专用 协议栈)的信号组合是不可能的。从而，按照本发明的实施例，在不同 的无线电接入网络上接收的数据流在接收设备被传送给应用层。

如图3中所示，UE 112包括位于应用层的智能应用程序302，在解 码多媒体流之前，所述智能应用程序302组合在不同的无线电接入网络 上接收的多个数据流。流组合产生给解码器304的输入数据流，解码器 304把解码流提供给显示单元306。如果在多媒体解码器采用软判决解码， 那么解码器从接收的多个数据流提取附加信息(由SC插入)，以帮助软 判决解码。在应用层进行组合之前，UE 112还使在独立的RAT上接收 的数据流时间同步。

图4图解说明在UE应用层实现的流组合程序。从时间同步的数据 流中选择数据单元，以构成给多媒体解码器的输入数据流。“数据单元” 指的是比特的任何应用层的组，比如，数据位、由多个比特(固定数目 或者数目可变的比特)构成的数据块、传输数据块(数据报)，应用层 分组、或者任何其它应用层比特组，例如视频帧、视频分组、或者宏块。

从不同的数据流选择数据单元，以便在解码之后实现媒体的高感知 质量。选择标准可以基于例如按照现有技术中的已知方法，在活动时间 窗内测量的每个流中正确接收的比特的数目、正确接收的块的数目、误 码率、块错误率，或者多媒体数据在实现高感知质量或解码器反馈方面 的相对重要性。图5图解说明基于该选择标准的正确接收的块。

图6图解说明按照本发明的实施例，多媒体的供给中包括的信令流。 本领域的技术人员会认识到建立通信的每个步骤内的一些关键内容。

步骤1：对为使用传送方法1的经RAT 1的多媒体传输建立无线载 体来说，SC，RAT 1中的无线电控制器，和目的地UE之间的必需信令 (通过RAT 1的无线电接入网络中的基站)。例如，传送方法包括单播 或者点对多点。

步骤2：SC开始利用传送方法1经RAT 1传送多媒体业务。

步骤3：UE利用方法1经RAT 1接收业务。

步骤4：对为使用传送方法2的经RAT 2的多媒体传输建立无线载 体来说必需的信令。

步骤5：SC开始利用传送方法2经RAT 2传送业务。

步骤6：UE同时经RAT 1和RAT 2接收业务。

图7图解说明按照3GPP网络体系结构的本发明的实施例的示例性 网络体系结构，其中基于W-DCMA的FDD和基于TD-CDMA的TDD 无线电接入网络702、704被用于多媒体的传送。按照本实施例，采用 Rel.6 TDD和pre-Rel.6 FDD网络(Rel.6指的3GPP标准的版本6)。利 用点对多点(p-t-m)MBMS载体在TDD上提供多媒体业务，而在FDD 中使用单播流载体提供多媒体业务。

按照另一实施例，可以采用Rel.6 TDD和Rel.6 FDD网络。可利用 p-t-m MBMS载体在TDD上提供业务，利用点对点(p-t-p)MBMS载 体在FDD上提供业务。按照又一实施例，可采用Rel.6 TDD和Rel.6 FDD， 同时，利用p-t-m MBMS载体在TDD上提供业务，利用p-t-m MBMS 载体在FDD上提供业务。

UE经两个无线电接入网络接收数据流。在通过每个无线电接入技术 的协议栈之后，这两个数据流被发送到应用层以便进行应用层组合。作 为组合过程的结果，应用层由接收的多个输入流产生单个解码的多媒体 流。

尽管利用特殊的实施例和原理图描述了本发明，不过本领域的普通 技术人员会认识到本发明并不局限于所描述的实施例或附图。尽管在一 些情况下利用UMTS术语说明了本发明的实施例，不过本领域的技术人 员会认识到这里也可在一般意义上使用这些术语，本发明并不局限于这 些系统。

本领域的技术人员将认识到可酌情利用硬件、软件、固件或其组合 实现各种实施例的操作。例如，可利用受软件、固件或者硬连线逻辑控 制的处理器或者其它数字电路执行一些处理(这里，术语“逻辑”指的是 本领域的技术人员理应认识到的实现所引用功能的固定硬件、可编程逻 辑和/或它们的适当组合)。软件和固件可被保存在计算机可读介质上。 本领域的普通技术人员公知，其它一些处理可利用模拟电路来实现。另 外，在本发明的实施例中可以采用存储器或者其它存储设备，以及通信 组件。

图8图解说明可用于实现本发明实施例中的处理功能的典型计算系 统800。此类计算系统可用在例如SC、无线电控制器、基站和UE中。 本领域的技术人员还会认识到如何利用其它计算机系统或者体系结构来 实现本发明。计算系统800可代表例如桌上型、膝上型或者笔记本计算 机，手持式计算设备(PDA，蜂窝电话机，掌上型电脑等)，大型机， 服务器，客户机，或者对指定应用或环境来说合乎要求或者适合的任何 其它种类的专用或通用计算设备。计算系统800可包括一个或多个处理 器，比如处理器804。处理器804可利用通用或专用处理引擎，比如微处 理器、微控制器或者其它控制逻辑来实现。本实例中，处理器804与总 线802或者其它通信介质连接。

计算系统800还可包括用于保存信息和要由处理器804执行的指令 的主存储器808，比如随机存取存储器(RAM)或者其它动态存储器。 主存储器808也可用于在要由处理器804执行的指令的执行过程中，保 存临时变量或者其它中间信息。同样地，计算系统800可包括与总线802 耦合的只读存储器(“ROM”)或者其它静态存储设备，用于保存静态信 息和处理器804的指令。

计算系统800可包括信息存储系统810，它可包括例如介质驱动器 812和可拆卸存储接口820。介质驱动器812可包括支持固定的或者可拆 卸的存储介质的驱动器或者其它机构，比如硬盘驱动器、软盘驱动器、 磁带驱动器、光盘驱动器、CD或DVD驱动器(R或RW)，或者其它 可拆卸或者固定的介质驱动器。存储介质818可包括例如硬盘、软盘、 磁带、光盘、CD或DVD，或者可由介质驱动器812读写的其它固定或 可拆卸介质。如同这些例子所示出的，存储介质818可包括其中保存特 殊计算机软件或数据的计算机可读存储介质。

在备选实施例中，信息存储系统810可包括其它类似组件以允许计 算机程序或者其它指令或数据被加载入计算系统800。例如，这种组件可 包括可拆卸的存储单元822和接口820，比如程序盒式存储器和盒式接 口、可拆卸的存储器(例如，闪速存储器或者其它可拆卸的存储模块) 和存储器插槽，和允许软件和数据从可拆卸存储单元818转移到计算系 统800的其它可拆卸存储单元822和接口820。

计算系统800还可包括通信接口824。

通信接口824可用于允许软件和数据在计算系统800和外部设备之 间转移。通信接口824的例子可包括调制解调器、网络接口(比如以太 网或其它NIC卡)、通信端口(比如USB端口)、PCMCIA插槽和卡 等。经通信接口824转移的软件和数据呈信号的形式，所述信号可以是 电信号、电磁信号、光信号或者能够被通信接口824接收的其它信号。 这些信号经信道828被提供给通信接口824。信道828可携带信号，并且 可利用无线介质、导线或电缆、光纤，或者其它通信介质来实现。信道 的一些例子包括电话线、蜂窝电话链路、RF链路、网络接口、局域网或 广域网，以及其它通信信道。

本文中，术语“计算机程序产品”、“计算机可读介质”等一般可用于 表示诸如存储器808、存储设备818或存储单元822之类的介质。这些和 其它形式的计算机可读介质可保存供处理器804使用以使处理器执行规 定操作的一个或多个指令。当被执行时，这种通常称为“计算机程序代码” (它可按计算机程序或其它分类的形式分类)的指令使计算系统800能 够完成本发明的实施例的功能。注意，代码可直接使处理器执行规定的 操作，经编译后使处理器执行规定的操作，和/或与其它软件、硬件和/ 或固件元件(例如，用于实现标准函数的库)组合后使处理器执行规定 的操作。

在利用软件实现各个元件的实施例中，软件可被保存在计算机可读 介质中，并利用例如可拆卸的存储器驱动器814、驱动器812或通信接口 824装载到计算系统800中。当由处理器804执行时，控制逻辑(本例中， 软件指令或者计算机程序代码)使处理器804执行这里描述的本发明的 功能。

要理解的是，为了清楚起见，上述说明关于不同的功能单元和处理 器描述了本发明的实施例。不过，显然可以使用功能性在不同的功能单 元、处理器或域之间的任何适当分配，而不脱离本发明。例如，举例说 明的由独立的处理器或控制器执行的功能可由相同的处理器或控制器执 行。从而，对特定功能单元的引用仅仅被看作对提供所述功能的适当装 置的引用，而不表示严格的逻辑或物理结构或组织。

尽管结合一些实施例说明了本发明，不过本发明并不局限于这里陈 述的具体形式。相反，本发明的范围只由权利要求限定。另外，尽管可 能结合特定的实施例说明了某一特征，不过本领域的技术人员会认识到 可按照本发明组合所描述实施例的各个特征。

此外，尽管被单独列出，不过多个装置、元件或方法步骤可由单个 单元或处理器实现。另外，尽管各个特征可能被包括在不同的权利要求 中，不过所述各个特征可被有利地组合，包含在不同的权利要求中并不 意味特征的组合不可行和/或无益。另外，某一特征包含在一种类型的权 利要求中并不意味局限于这种类型的权利要求，相反在适当的情况下， 该特征也可同样适用于其它权利要求类型。

这里引用的所有专利、申请、公开的申请和其它出版物在此整体引 为参考，包括下述参考文献：

[1].3GPP TS 23.246，“Multimedia/Broadcast Multicast Service (MBMS)User Services；Stage 1”，Release 6。

[2].3GPP TS 26.246，“Multimedia/Broadcast Multicast Service (MBMS)；Protocols and codecs”，Release 6。

[3].3GPP TR 29.846，“Multimedia/Broadcast Multicast Service (MBMS)；CN1 Procedures”，Release 6。

[4].3GPP TS 33.246，“Security of Mu ltim edia Broadcast/ Multicast Service”，Release 6。

[5].3GPP TS 25.346，“Introduction of the Multimedia Broadcast /Multicast Service(MBMS)in the Radio Access Network(RAN)；Stage 2”，Release 6。

[6].Internet Group Management Protocol，IGMPv2， http://www.ietf.org/rfc/rfc2236.txt

[7].“Multicast Listener Discovery(MLD)for IPv6” http://www.ietf.org/rfc/rfc2710.txt

[8].3GPP TS 32.240，“Charging management；Charging architecture and principles”，Release 6。

[9].3GPP TS 24.008，“Mobile radio interface Layer 3 specification；Core network protocols；Stage 3”，Release 6。

[10].3GPP TS 29.060，“General Packet Radio Service(GPRS)； GPRS Tunnelling Protocol(GTP)across the Gn and Gp interface”， Release 6。

[11].3GPP TS 25.331，“Radio Resource Control(RRC)；Protocol specification”，Release 6。