无线网络中组播和广播服务的切换方法技术

本发明专利技术提供了一种无线网络中移动站从服务基站向目标基站进行切换的方法，所述移动站通过组播或广播连接从服务基站接收数据包。所述方法在移动站包括下述步骤：当检测到移动站中缓存的数据包的数量低于第一阈值时，与所述服务基站建立单播连接以从所述服务基站接收数据包；并且在检测到缓存的数据包数量达到预定阈值时，进行从所述服务基站向目标基站的切换。根据本发明专利技术，可以实现提供组播和广播服务（MBS服务）的无线网络中的移动站的无缝切换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及无线网络中的组播和广播服务(MBS)。具体而言，本专利技术涉及一种无线网络中接收MBS数据的移动站在基站之间进行切换的方法。
技术介绍
MBS是一种点对多点的服务，通过共用无线信道将数据从服务源传输至多个接收器。IEEE802. 16e-2005标准定义了移动WiMAX (全球互通微波存取)网络中的MBS，其可以实施为一种提供移动电视或视频点播服务(VOD)的有效方式。根据IEEE802. 16e标准中的定义，可以通过在下行链路帧中构建单独的区域而支持多基站MBS。 图I是现有技术中无线网络中的多基站MBS的网络结构的示意图。如图I所示，用于提供MBS的系统包括内容池(content pool)、MBS控制器、多个基站(此实例中为3个基站，即BS1、BS2和BS3)和多个移动站。MBS控制器向所述多个基站提供来自内容池的MBS数据并进行移动站的认证以及分配用于MBS的密钥。所述多个基站为所述多个移动站提供从骨干网络通过公共空气接口传输的MBS数据。所述多个移动站从其连接的服务基站接收MBS数据。对于多基站MBS的接入模式，采用了具有灵活期间的MBS区域的单频网络(SFN)，以将无线资源可伸缩地分配至MBS流量。每个基站能够提供属于同一MBS区域的MBS，在一个MBS区域中，具有相同连接标识符(CID)和相同安全关联(SA)的一组基站用于传输某个服务流的内容。SFN中的多基站MBS在漫游过程中不需要移动站与新的基站注册，这可以降低切换时延和服务中断。为了使移动站能从多个基站接收MBS，需要在这些基站之间严格地同步MBS。但是，由于下面四个限制，很难在多个基站之间进行MBS同步相同的分组数据单元(PDU)和CID分配；相同的正交频分多址(OFDMA)帧；相同的OFDMA数据区；和相同的信道编码方案。除了内容同步的总开销(例如分类、分块和集中调度函数)之外，在SFN中部署MBS有下面的缺点(I)浪费MBS带宽—旦创建了 MBS区域,在一个基站中启动的组播服务应当延伸至属于相同MBS区域的全部基站。显然，对于具有位于小量基站内的有限订户的某些非常用节目，在没有此节目的订户的小区(cell)中，带宽将被浪费。(2)多个基站之间的链路适配不灵活由于反馈信道维护带来的大量开销，进行单基站接入的MBS的链路适配是很具挑战性的任务。因为订户分布具有很大的变化，几乎没有可能在多基站之间进行链路适配。因此，传统方法忽略链路适配并选择对于MBS最鲁棒性(固定)的调制和编码方案。缺点在于，由于低等级的调制和编码方案的交叉频谱效率，系统应用将减少很多。(3)对于单播服务的影响通常，MBS将覆盖部分下行子帧。在WiMAX系统中，在具有从移动站发出的流量时，基站需要为该移动站分配上行传输机会。因为受到在相同频带运行的相邻基站的无法预知的干扰，在SFN中基站很难为单播服务分配符号和子信道。如图I所示，在骨干网中相邻基站BSl、BS2和BS3之间存在重叠区域。对于位于这些重叠区域中的移动站，与其服务基站之间往来的单播服务的传输不可避免地受到相邻基站的区域中单播流量的干扰。因此，整体系统可用性将受到影响。多频网络(MFN)是用于多基站接入的另外一种方案。虽然MFN可以克服SFN的上述缺点，但其独特的问题是移动站从一个基站向另一个基站变换时不确定的切换处理时间。在这种情况下，移动站需要结束与服务基站的现有连 接，进行网络进入程序并与新基站重新建立服务连接。因为内容同步并非MSN环境中的强制要求，即使内容源通过骨干网来自相同MBS控制器，MBS控制器与每个基站之间的延迟可能是不同的。因此，WiMAX网络中的MBS切换需要考虑下面两个问题(I)最小化用于切换的变换时间(2)最小化服务中断对于问题(1)，在IEEE802. 16e标准中已经定义了某些机制来减小变换时间。例如，根据一种机制，如果一个移动站以前已经从其服务基站接收到过相邻的广告消息，其可以获取包括候选目标基站的ID、物理频率和下行/上行信道描述在内的信息。因此，能够以迅速的方式获得与目标基站的同步。另外，如果目标基站可以通过骨干网从服务基站获取移动站的信息，从而跳过认证和注册阶段，这样可以缩短网络再次进入过程。对于问题(2)，在IEEE802. 16e标准中没有提到用于数据和服务一体性的方法。移动站在进行切换过程之前必须中断与服务基站的连接。没有为基站定义函数模块以支持MFN模式下的无缝切换。移动WiMAX网络中的MBS的完整信息可以从IEEE802. 16e标准中获得。总而言之，IEEE802. 16e标准中的当前定义利用SFN进行多基站接入之间的组播和广播服务。但是，这种方法不但带来了相同MBS区域中分组的基站之间的内容和帧同步的大量总开销，还导致了单播服务的带宽浪费和效率降低。相反，上述MFN能够减小用于内容同步的总开销并使小区边界和重叠区域内对于单播服务的干扰最小化。但是，MFN的主要问题是在从一个基站向另一个基站变换时在切换过程中可能发生的服务中断。 因此，需要解决用于MFN中多基站接入的高效和无缝隙MBS切换内定问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种无线网络中移动站从服务基站向目标基站进行切换的方法，所述移动站通过组播或广播连接从服务基站接收数据包。所述方法在移动站包括下述步骤当检测到移动站中缓存的数据包的数量低于第一阈值时，与所述服务基站建立单播连接以从所述服务基站接收数据包；并且在检测到缓存的数据包数量达到预定阈值时，进行从所述服务基站向目标基站的切换。附图说明通过结合附图对本专利技术进行的详细说明，本专利技术的上述和其他方面、特征和优点将得到更好的理解，其中图I是现有技术中在多个基站上进行MBS的网络结构的示意图；图2是WiMAX网络中MBS服务流的实例的示意图；图3是根据 本专利技术实施方式的MBS的切换操作的流程图；图4是图3所示的切换操作的详细流程图；图5是根据本专利技术实施方式的两个未同步的用于回放的MBS节目之间的缓存器分析的不意图；和图6是根据本专利技术实施方式的MBS控制器的源数据速率控制方法的流程图。具体实施例方式下面将对本专利技术的实施方式的各个方面进行说明。为了说明的目的，下面将对具体结构和细节进行详述以使本专利技术得到更好的理解。但是，本领域普通技术人员可以理解，本专利技术也可以不采用本文中的细节进行实施。图2示出了采用图I所示网络结构在WiMAX网络中提供MBS的MBS服务流的实例，其中MBS数据(在本实例中为电视节目)从MBS控制器传输至网络中的三个基站BS1、BS2和BS3。如图2所示，第一基站BSl具有最短的网络延迟，第三基站BS3具有最长的网络延迟。网络延迟的变化是由骨干网中不同传输路径和各个基站的不同队列长度造成的。可以采用某些现有协议来传输关于网络延迟的信息。例如，可以使用实时传输控制协议(RTCP)来收集关于对每个基站的会话质量的端对端信息。所需信息，例如第一包系数、当前队列深度和最大可用队列长度，可以封装在RTCP包的接收器报告中。由于MBS控制器是MBS节目的惟一源点，通过比较不同队列之间的第一包系数，内容类型和标准回放率是已知的。可以定期地监控全部基站中或者相邻基站之间的网络延迟抖动(network delayji本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线网络中移动站从服务基站向目标基站进行切換的方法，所述移动站通过组播或广播连接从服务基站接收数据包，所述方法在移动站包括下述步骤 当检测到移动站中缓存的数据包的数量低于第一阈值时，与所述服务基站建立单播连接以从所述服务基站接收数据包；并且 在检测到缓存的数据包数量达到预定阈值时，进行从所述服务基站向目标基站的切换。2.根据权利要求I所示方法，其中根据无线网络的网络延迟抖动信息和无线网络中的移动站的平均切換时间确定所述第一阈值。3.根据权利要求2所示方法，还包括接收包含无线网络的网络延迟抖动信息和无线网络中的移动站的平均切换时间的消息的步骤，所示消息在所述无线网络中广...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈剑峰，李钧，史云涛，廖宁，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：