СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНОЙ/МНОГОАДРЕСНОЙ ПЕРЕДАЧИ МУЛЬТИМЕДИЙНОЙ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 2011 года по МПК H04L29/06 

Область техники

Изобретение относится к дополнительным службам подвижной связи и, в частности, к способу синхронизации для широковещательной/ многоадресной передачи мультимедийной информации.

Уровень техники

Служба передачи мультимедийной информации - вид обслуживания, высоко оцениваемый большинством пользователей, и потенциальные возможности развития для применения этой службы огромны.

Технология службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации (Multimedia Broadcast/Multicast Service, сокращенно - MBMS) и службы широковещательной и многоадресной передачи (Broadcast and Multicast Service, сокращенно - BCMCS) относятся к службе радиально-узловой многоточечной связи, в которой может быть реализована передача данных от одного источника данных множеству пользователей, а сетевые ресурсы используются совместно, включая совместное использование ресурсов базовой сети системы подвижной связи и сети доступа и, в особенности, совместное использование ресурсов эфирного интерфейса.

Так как в настоящее время терминал, который принимает данные, перемещается в сети, то для него необходимо обеспечить бесшовный хэндовер на границе соседних сот и эффективный прием данных службы. Для службы MBMS данные службы передаются из центра службы широковещательной/многоадресной передачи согласно цепочке передачи BM-SC→GGSN→SGSN→RNC→NodeB, а в архитектуре BCMCS они передаются согласно цепочке передачи BCMCS CS/Controller→PDSN/BSN→BSC/PCF, где BM-SC - сокращение от Broadcast-Multicast Service Centre (центр службы широковещательной и групповой передачи), GGSN - сокращение от Gateway GPRS Support Node (шлюзовой узел поддержки системы пакетной радиосвязи общего назначения), GPRS - сокращение General Packet Radio Service (служба пакетной радиосвязи общего назначения), SGSN - сокращение Serving GPRS Support Node (обслуживающий узел поддержки системы пакетной радиосвязи общего назначения), RNC - сокращение Radio Network Controller (контроллер радиосети), NodeB - узел В, CS/Controller - сокращение Content Server/Controller (сервер контента/контроллер), PDSN - сокращение Packet Data Serving Node (узел обслуживания пакетной передачи данных), BSN -сокращение Broadcast Serving Node (узел обслуживания широковещательной передачи), BSC - сокращение Base Station Controller (контроллер базовой станции) и PCF - сокращение Packet Control Function (оборудование управления пакетной передачей данных). Однако во всех этих архитектурах систем зоны обслуживания базовых станций ограничены, и передача одних и тех же данных службы в различные соты в настоящее время не может быть полностью синхронизирована.

Сущность изобретения

Техническая проблема, решаемая данным изобретением, состоит в том, чтобы предложить способ синхронизации широковещательной/ многоадресной передачи мультимедийной информации таким образом, чтобы могла быть гарантирована синхронная передача данных службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации в различных сотах.

Чтобы решить вышеупомянутую техническую проблему, данное изобретение предлагает способ синхронизации широковещательной/ многоадресной передачи мультимедийной информации, включающий следующие шаги:

1.1) передачу центром (3) обслуживания информации синхронизации при передаче данных службы, и

1.2) прием данных службы каждым из множества контроллеров (2) конечных узлов и передачу ими данных службы согласно соответствующей информации синхронизации.

Согласно способу синхронизации, предлагаемому данным изобретением, центр (3) обслуживания и множество контроллеров (2) конечных узлов синхронизируются одним и тем же системным тактовым сигналом.

Кроме того, способ синхронизации, предлагаемый данным изобретением, может включать следующее:

на шаге (1.1) информация синхронизации содержит метку системного времени и параметр задержки времени передачи; и

на шаге (1.2), после приема данных службы, выполняется извлечение каждым из множества контроллеров (2) конечных узлов метки системного времени и передача ими данных службы согласно параметру задержки времени передачи.

Способ синхронизации, предлагаемый данным изобретением, может дополнительно включать следующее:

установку каждым из множества контроллеров (2) конечных узлов заданного по умолчанию параметра задержки времени передачи;

при этом на шаге (1.1) информация синхронизации содержит только метку системного времени; и

на шаге (1.2), после приема данных службы, выполняется извлечение каждым из множества контроллеров (2) конечных узлов метки системного времени и передача ими данных службы согласно заданному по умолчанию параметру задержки времени передачи.

Согласно способу синхронизации, предлагаемому данным изобретением, параметр задержки времени передачи больше или равен максимальному фактическому времени задержки приема множества контроллеров (2) конечных узлов.

Способ синхронизации, предлагаемый данным изобретением, может дополнительно включать:

сохранение и установку центром (3) обслуживания параметра времени задержки передачи, канала службы широковещательной/многоадресной передачи и информации о зоне передачи службы, а также связывание параметра задержки времени передачи с каналом службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации и информацией о зоне передачи службы.

Согласно способу синхронизации, предлагаемому данным изобретением, параметр задержки времени передачи, соответствующий каждому каналу службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации, является одним и тем же или различным.

Согласно способу синхронизации, предлагаемому данным изобретением, центр (3) обслуживания является контроллером радиосети, контроллером базовой станции, оборудованием управления пакетной передачей или их комбинацией; а контроллер (2) конечного узла является центром службы широковещательной/многоадресной передачи для службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации и/или сервером контента / контроллером для службы широковещательной и многоадресной передачи.

Способ синхронизации, предлагаемый данным изобретением, может дополнительно предусматривать, что:

принимаемые данные служб и информация синхронизации являются данными пакетной передачи; и

на шаге (1.2), когда принимаются данные службы, данные службы буферизуются и повторно пакетируются.

Согласно способу синхронизации, предлагаемому данным изобретением, информация синхронизации вместе с данными службы инкапсулируется в пакет; и служба является службой широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации или службой широковещательной и многоадресной передачи.

Способ синхронизации для широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации в соответствии с данным изобретением использует системный тактовый сигнал и информацию синхронизации, чтобы достигнуть синхронной передачи данных службы контроллерами конечных узлов, и гарантирует бесшовный хэндовер на границе соседних сот и эффективный прием данных терминалом, когда он перемещается в беспроводной сети.

Краткое описание чертежей

Ниже данное изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи и примеры конкретных форм осуществления.

Фиг.1 - блок-схема способа синхронизации для широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации в соответствии с данным изобретением.

Фиг.2 - схема, иллюстрирующая структуру системы, в которой применяют способ в соответствии с данным изобретением.

Фиг.3 - схема, иллюстрирующая временные отношения при синхронизации в соответствии со способом данного изобретения.

Фиг.4 - схема, иллюстрирующая иерархическую архитектуру системы, в которой применяют способ в соответствии с данным изобретением.

Предпочтительные формы осуществления

Сначала будет описан способ синхронизации в соответствии с данным изобретением.

Как показано на фиг.1, на которой контроллер конечного узла (Terminal Node Controller, TNC) является абстрактным общим названием для контроллера RNC и контроллера BSC / оборудования PCF, а центр обслуживания (Service Center, SC) - абстрактным общим названием для центра BM-SC службы MBMS и контроллера/сервера CS службы BCMCS, способ синхронизации включает следующие шаги:

(1) Системное время всего множества контроллеров TNC и центра SC поддерживается синхронизированным, и центр SC устанавливает параметр задержки времени передачи и информацию о зоне передачи службы.

(2) Центр SC добавляет метку системного времени и параметр задержки времени передачи к каждому пакету инкапсуляции данных, где для данных одной и той же службы параметр задержки времени передачи является одинаковым.

(3) Центр SC передает пакет данных множеству контроллеров TNC через сеть передачи данных.

(4) Контроллеры TNC принимают данные службы, пакетируют их, извлекают метку времени и передают пакет данных согласно параметру задержки времени передачи.

Как описано на шаге (1), системное время всех контроллеров TNC и центра SC постоянно синхронизируется источником системного тактового сигнала таким образом, что все контроллеры TNC и центр SC имеют один и тот же опорный тактовый сигнал.

Далее, центр SC обеспечивает функцию установки и хранения параметра задержки времени передачи и информации о зоне передачи службы. Канал службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации связывается с информацией о зоне передачи службы (например, множество контроллеров TNC соответствуют каналу службы) и параметром задержки времени передачи.

Далее, параметр задержки времени передачи устанавливается так, чтобы он был не меньше фактических задержек всех контроллеров TNC из множества.

Как описано на шаге (2), пакет инкапсуляции данных службы, передаваемый центром SC, в дополнение к мультимедийным данным содержит метку системного времени и параметр задержки времени передачи.

Далее, пакет данных может содержать информацию такого типа полностью или частично, то есть такой тип информации может передаваться вместе или отдельно в пакетах данных.

Далее, блоку передачи центром SC сообщается информация о зоне передачи службы посредством сообщения о сеансе.

Как описано на шаге (3), множество контроллеров TNC имеет конкретную информацию о зоне службы, которая установлена в центре SC и соответствует одному или множеству каналов службы широковещательной/ многоадресной передачи мультимедийной информации.

Как описано на шаге (4), контроллеры TNC принимают данные от транспортного уровня.

Далее, если данные, принимаемые контроллером TNC, являются пакетированными данными и содержат пакеты или фрагменты в промежуточных звеньях сети передачи, контроллер TNC может буферизовать свои пакеты и формировать эквивалент первоначального пакета инкапсуляции данных центра SC на прикладном уровне службы.

Далее контроллер TNC извлекает метку времени и передает пакет инкапсуляции данных согласно параметру задержки времени передачи.

Далее данное изобретение будет описано со ссылкой на конкретные формы осуществления изобретения.

(I) Система

Как показано на фиг.2, система широковещательной передачи мультимедийной информации в основном содержит следующие объекты: центр 3 обслуживания (центр SC), множество контроллеров 2 конечных узлов (TNC) и множество единиц оборудования пользователей (User Equipment, UE) 1. Центр SC связан с контроллерами TNC через блок передачи (включающий элементы сети передачи данных и сеть), и контроллеры TNC связаны с единицами UE посредством сети беспроводного доступа.

При этом центр SC обеспечивает функцию установки и хранения параметра задержки времени передачи и информации о зоне передачи службы. Канал службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации связывается с информацией о зоне передачи службы и параметром задержки времени передачи. Пакет инкапсуляции данных службы, передаваемый центром SC, в дополнение к мультимедийным данным содержит метку системного времени и параметр задержки времени передачи.

Если данные, принимаемые контроллером TNC, являются пакетированными данными и включают пакеты и фрагменты в промежуточных звеньях сети передачи, контроллер TNC может буферизовать свои пакеты и формировать эквивалент первоначального пакета инкапсуляции данных центра SC на прикладном уровне службы. Контроллер TNC извлекает метку времени и передает пакет инкапсуляции данных согласно параметру времени задержки.

Оборудование UE выполняет аутентификацию на основе сертификата во время сеанса и затем принимает, буферизует и представляет программу широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации.

(II) Синхронизация

Как показано на фиг.3, время, связанное с синхронной передачей данных контроллерами TNC, имеет следующие особенности:

(1) Системное время контроллеров TNC и центра SC во всей сети поддерживается синхронизированным.

Как правило, системное время постоянно синхронизируется одним источником тактового сигнала. Синхронизация может выполняться периодически или может запускаться событием. Tsyn0 и Tsyn1 на фиг.3 представляют момент синхронизации.

(2) Центр SC устанавливает должным образом параметр задержки времени передачи для каждого канала службы.

На фиг.3 фактические задержки TNC1 и TNC2 показаны как t1 и t2 соответственно. Предположим, что установленный системой параметр задержки времени передачи равен t0, тогда пакет данных, переданный во время метки времени TS1 центром SC, должен быть передан в момент времени TS1+t0 контроллерами TNC.

С другой стороны, время, когда пакет данных фактически принимается TNC1 и TNC2, равно соответственно TS1+t1 и TS1+t2.

Если t1<t0<t2, TNC2 не способен передать пакет данных вовремя, а TNC1 может нормально передать пакет данных.

Поэтому должно быть установлено t0≥tn (n=1, 2, 3,…), где tn - фактическая задержка, соответствующая каждому из контроллеров TNC.

(3) Центр SC добавляет метку системного времени и параметр задержки времени передачи к каждому пакету инкапсуляции данных.

Данные службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации передаются с использованием протокола пользовательских дейтаграмм (User Datagram Protocol, UDP) на основе канала передачи по протоколу Интернет (Internet Protocol, IP). Центр SC использует согласованный формат, чтобы инкапсулировать данные так, чтобы единицы оборудования UE и контроллеры TNC могли их идентифицировать и анализировать.

Формат пакета данных показан в таблице следующим образом:

Описание пакета данных Пояснение SequenceNumber порядковый номер пакета данных TimeStamp метка времени TimeDelay задержка времени передачи DataUnitNumber число п блоков данных for (i=0; i<n; ++i)   {   DataLength длина т блока данных службы i ServiceData[] данные блока данных службы i }  

Каждый пакет данных несет свою собственную метку времени.

Параметр задержки времени передачи имеет значение “по умолчанию”, установленное в контроллерах TNC, и если значение этого параметра, посланного центром SC, принимается, то используется принимаемое значение. Для каждого канала службы центр SC может установить различный параметр задержки времени передачи или может установить единый применяемый параметр задержки времени передачи.

Во время передачи параметр задержки времени передачи может быть изменен в любой момент.

Блок данных службы содержит данные дополнительной службы или службы потоковой передачи мультимедийной информации или информацию об установке зоны и т.д.

(III) Основная реализация

Ниже описывается иерархическая архитектура в соответствии с предложенным способом, показанная на фиг.4.

Прикладной уровень службы не зависит от транспортного уровня. Транспортный уровень контроллера TNC осуществляет преобразование протоколов и форматов между фиксированной сетью и беспроводной сетью.

Во время сеанса блок передачи получает информацию о зоне передачи службы, такую как информация о множестве контроллеров TNC, соответствующих каналу службы.

Контроллер TNC получает данные службы, включая пакет мультимедийных данных дополнительной службы, пакет данных потоковой мультимедийной информации, метку времени или параметр задержки времени передачи и т.д., с помощью инкапсуляции данных, которая эквивалентна выполняемой центром SC.

Ввиду всего вышеописанного благодаря способу в соответствии с данным изобретением в системе широковещательной передачи мультимедийной информации может быть достигнута синхронная передача данных контроллерами TNC так, чтобы гарантировать бесшовный хэндовер на границе соседних сот и эффективный прием данных терминалом, когда он перемещается в сети.

Промышленная применимость

Способ синхронизации для широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации в соответствии с данным изобретением использует системный тактовый сигнал и информацию синхронизации, чтобы достигнуть синхронной передачи данных службы контроллерами конечных узлов, и гарантирует бесшовный хэндовер на границе соседних сот и эффективный прием данных терминалом, когда он перемещается в беспроводной сети.

Изобретение относится к дополнительным службам подвижной связи, в частности к синхронизации для широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации. Технический результат - повышение точности синхронизации. Для этого способ синхронизации широковещательной/ многоадресной передачи мультимедийной информации включает передачу данных службы центром обслуживания одновременно с информацией синхронизации, прием данных службы контроллерами конечных узлов и передачу ими данных службы согласно соответствующей информации синхронизации. Способ синхронизации широковещательной/ многоадресной передачи мультимедийной информации использует системный тактовый сигнал и информацию синхронизации, чтобы обеспечить синхронную передачу данных службы контроллерами конечных узлов. Когда терминал перемещается в беспроводной сети, способ гарантирует бесшовный хэндовер на границе соседних сот и эффективный прием данных терминалом. 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

1. Способ синхронизации для широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации, включающий следующие шаги:

1.1) передачу центром (3) обслуживания информации синхронизации во время передачи данных службы; и

1.2) прием данных службы каждым из множества контроллеров (2) конечных узлов и передачу ими данных службы согласно соответствующей информации синхронизации, так что передачу данных службы множество контроллеров конечных узлов осуществляет синхронно.

2. Способ синхронизации по п.1, отличающийся тем, что центр (3) обслуживания и множество контроллеров (2) конечных узлов синхронизируют одним и тем же системным тактовым сигналом.

3. Способ синхронизации по п.2, в котором дополнительно:
на шаге (1.1), информация синхронизации содержит метку системного времени и параметр задержки времени передачи; и
на шаге (1.2), после приема данных службы, каждый из множества контроллеров (2) конечных узлов извлекает метку системного времени и передает данные службы согласно параметру задержки времени передачи.

4. Способ синхронизации по п.2, дополнительно включающий:
установку каждым из множества контроллеров (2) конечных узлов заданного по умолчанию параметра задержки времени передачи;
при этом на шаге (1.1) информация синхронизации содержит только метку системного времени; и
на шаге (1.2), после приема данных службы, способ включает извлечение каждым из множества контроллеров (2) конечных узлов метки системного времени и передачу им данных службы согласно заданному по умолчанию параметру задержки времени передачи.

5. Способ синхронизации по п.3 или 4, в котором параметр задержки времени передачи больше или равен максимальному фактическому времени задержки приема множества контроллеров (2) конечных узлов.

6. Способ синхронизации по п.3, дополнительно включающий:
хранение и установку центром (3) обслуживания параметра задержки времени передачи, канала службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации и информации о зоне передачи службы, а также связывание параметра задержки времени передачи с каналом службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации и информацией о зоне передачи службы.

7. Способ синхронизации по п.6, в котором параметр задержки времени передачи, соответствующий каждому каналу службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации, является одинаковым или различным.

8. Способ синхронизации по п.1, в котором центр (3) обслуживания является контроллером радиосети, контроллером базовой станции, оборудованием управления пакетной передачей или их комбинацией; а контроллер (2) конечного узла является центром обслуживания широковещательной/многоадресной передачи для службы широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации и/или сервером контента/контроллером для службы широковещательной и многоадресной передачи.

9. Способ синхронизации по п.1, в котором:
принимаемые данные службы и информация синхронизации являются данными пакетной передачи; и
на шаге (1.2), когда принимают данные службы, эти данные службы буферизуют и повторно пакетируют.

10. Способ синхронизации по п.1, отличающийся тем, что информацию синхронизации вместе с данными службы инкапсулируют в пакет, и служба является службой широковещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации или службой широковещательной и многоадресной передачи.