用于在5G网络中提供多播/广播服务的实体和方法与流程

用于在5g网络中提供多播/广播服务的实体和方法
技术领域
[0001]
一般地，本发明涉及电信领域。更具体地，本发明涉及用于在通信网络(特别是5g网络)中提供多播/广播服务的实体、系统、以及方法。


背景技术：

[0002]
3gpp lte系统架构使用称为多媒体广播多播服务(multimedia broadcast multicast service，mbms)架构的独立架构支持多播/广播服务。3gpp ts 23.246v15.0.0中描述的这种架构包括作为主要部件的广播多播服务中心(broadcast multicast service center，bm-sc)服务器、多媒体广播多播服务网关(multimedia broadcast multicast services gateway，mbms gw)、以及多小区/多播协作实体(multicell/multicast coordination entity，mce)。3gpp lte mbms架构支持两种不同的操作模式，即单小区点对多点(single-cell point-to-multipoint，sc-ptm)模式和单频网多媒体广播多播服务(multimedia broadcast multicast service over single frequency network，mbsfn)模式。在mbsfn模式下，多个小区同步并创建单频网以执行多播广播传输。另一方面，在sc-ptm模式下，每个小区独立服务且不与其他小区同步。每个mbms会话/承载可以具有在3gpp ts 23.246v15.0.0中描述的上下文/会话属性。
[0003]
当前在3gpp ts 23.501v15.1.0中指定的5g系统架构不提供多播/广播服务能力。但是，对于不同用例(例如，3gpp ts 22.186v15.2.0中指定的v2x场景)，多播/广播服务是必不可少的。因此，需要扩展5g系统架构以支持这些类型的多播/广播服务。尽管已经提出了在5g通信网络中支持多播和广播服务的一些建议，但仍需要以高效的方式在通信网络(特别是5g通信网络)中提供多播/广播服务的实体、系统、以及方法。


技术实现要素：

[0004]
本发明的实施例由独立权利要求的特征限定。实施例的其他有利的实施方式由从属权利要求的特征限定。
[0005]
一般地，本发明的实施例能够以高效的方式在蜂窝通信网络中提供多播/广播服务。
[0006]
更具体地，根据第一方面，本发明涉及一种用于在蜂窝通信网络中为一个或多个用户设备提供多播/广播服务的控制面网络实体，其中，该蜂窝通信网络包括核心网cn和无线接入网ran，并用于提供控制面cp和用户面up。控制面网络实体用于：接收上述一个或多个用户设备的多播/广播会话的会话建立请求，其中，该会话建立请求包括一个或多个标识符，上述一个或多个标识符标识一个或多个用户设备和/或一个或多个用户设备所在的一个或多个空间区域；基于一个或多个标识符选择蜂窝通信网络的一个或多个其他控制面网络实体，特别是一个或多个接入和移动性管理功能amf实体(本文称为组amf(group amf)，即，g-amf)，以向一个或多个用户设备提供多播/广播会话；以及向选择的一个或多个其他控制面网络实体(特别是一个或多个amf实体)发送用户面会话建立请求。如以下将更详细
地描述的，用户面会话建立请求又将被转发到蜂窝通信网络的ran节点。
[0007]
在第一方面另一可能的实施方式中，控制面网络实体还用于响应于从选择的一个或多个其他控制面网络实体，特别是选择的一个或多个组amf实体，接收到用户面会话建立确认，向蜂窝通信网络的用户面网络实体，特别是用户面功能upf，发送用户面会话配置请求。
[0008]
在第一方面另一可能的实施方式中，会话建立请求和/或用户面会话配置请求包括一个或多个会话属性，特别是多播/广播会话标识符、服务质量qos信息、控制面和/或用户面的一个或多个隧道端点标识符teid、临时移动组标识tmgi、流标识符、会话持续时间的估计、会话开始时间、和/或标识一个或多个用户设备和/或一个或多个用户设备所在的一个或多个空间区域的一个或多个标识符。
[0009]
在第一方面另一可能的实施方式中，上述一个或多个标识符标识蜂窝通信网络的一个或多个通信小区、一个或多个ran节点，特别是定义一个或多个通信小区和/或包括蜂窝通信网络的多个通信小区的多播/广播会话区域的蜂窝通信网络的基站。
[0010]
在第一方面另一可能的实施方式中，控制面网络实体用于从蜂窝通信网络的应用服务器as、应用功能af、和/或网络开放功能nef接收一个或多个用户设备的多播/广播会话的会话建立请求。
[0011]
在第一方面另一可能的实施方式中，控制面网络实体实施为蜂窝通信网络的会话管理功能smf、车辆外联v2x控制功能、或策略控制功能pcf，或者，控制面网络实体实施为蜂窝通信网络的会话管理功能smf、v2x控制功能、或策略控制功能pcf的一部分。
[0012]
根据第二方面，本发明涉及一种对应的用于在蜂窝通信网络中为一个或多个用户设备提供多播/广播服务的方法，其中，蜂窝通信网络包括核心网cn和无线接入网ran，并用于提供控制面cp和用户面up。该方法包括以下步骤：控制面网络实体接收一个或多个用户设备的多播/广播会话的会话建立请求，其中，该会话建立请求包括一个或多个标识符，上述一个或多个标识符标识一个或多个用户设备和/或一个或多个用户设备所在的一个或多个空间区域；基于一个或多个标识符选择蜂窝通信网络的一个或多个其他控制面网络实体，特别是一个或多个接入和移动性管理功能amf实体，以向一个或多个用户设备提供多播/广播会话；以及向选择的一个或多个其他控制面网络实体，特别是一个或多个amf实体，发送用户面会话建立请求，以建立多播/广播会话。
[0013]
根据本发明第二方面的方法可以由根据本发明第一方面的控制面网络实体执行。根据本发明第二方面的方法的其他特征直接来自根据本发明第一方面及其上述和下述的不同实施方式的控制面网络实体的功能。
[0014]
根据第三方面，本发明涉及一种用于为蜂窝通信网络中的一个或多个用户设备锚定多播/广播服务的用户面网络实体，其中，蜂窝通信网络包括核心网cn和无线接入网ran，并用于提供控制面cp和用户面up。用户面网络实体用于：从蜂窝通信网络的控制面网络实体，特别是会话管理功能smf，接收用户面会话配置请求，其中，用户面会话配置请求包括一个或多个会话属性；以及基于上述一个或多个会话属性，在蜂窝通信网络的核心网与无线接入网的无线接入网节点之间建立用户面。
[0015]
在第三方面的另一可能的实施方式中，用户面网络实体用于一旦建立了用户面，则从蜂窝通信网络的应用服务器as、应用功能af、和/或网络开放功能nef无线接入网节点
接收多播/广播服务的一个或多个数据包，并将一个或多个数据包转发到蜂窝通信网络的无线接入网节点。
[0016]
在第三方面的另一可能的实施方式中，用户面网络实体用于向蜂窝通信网络的无线接入网节点转发一个或多个数据包作为一个或多个ip多播包。
[0017]
在第三方面的另一可能的实施方式中，用户面网络实体用于向蜂窝通信网络的无线接入网节点转发同步信息，以同步多播/广播会话。
[0018]
在第三方面的另一可能的实施方式中，一个或多个会话属性包括多播/广播会话标识符、qos信息、控制面和/或用户面的一个或多个隧道端点标识符teid、临时移动组标识tmgi、流标识符、会话持续时间的估计、会话开始时间、控制面网络实体的列表、用户面网络实体的列表、和/或标识一个或多个用户设备和/或一个或多个用户设备所在的一个或多个空间区域的一个或多个标识符。
[0019]
在第三方面的另一可能的实施方式中，用户面网络实体实现为蜂窝通信网络的用户面功能upf，或者，用户面网络实体实现为蜂窝通信网络的用户面功能upf的一部分。
[0020]
根据第四方面，本发明涉及一种用于为蜂窝通信网络中的一个或多个用户设备锚定多播/广播服务的方法，其中，蜂窝通信网络包括核心网cn和无线接入网ran，并用于提供控制面cp和用户面up。该方法包括：用户面网络实体从蜂窝通信网络的控制面网络实体(特别是会话管理功能smf)接收用户面会话配置请求，其中，用户面会话配置请求包括一个或多个会话属性；以及基于上述一个或多个会话属性，在蜂窝通信网络的核心网与无线接入网节点之间建立用户面。
[0021]
根据本发明第四方面的方法可以由根据本发明第三方面的用户面网络实体执行。根据本发明第四方面的方法的其他特征直接来自根据本发明第三方面及其上述和下述的不同实施方式的用户面网络实体的功能。
[0022]
根据第五方面，本发明涉及一种用于在蜂窝通信网络中为一个或多个用户设备提供多播/广播服务的无线接入网节点，其中，蜂窝通信网络包括核心网cn和无线接入网ran，并用于提供控制面cp和用户面up。该无线接入网节点用于：从蜂窝通信网络的其他控制面网络实体，特别是接入和移动性管理功能amf实体，接收一个或多个会话属性；从用户面网络实体，特别是用户面功能upf，接收多播/广播服务的一个或多个数据包；以及基于上述一个或多个会话属性，将一个或多个数据包转发到一个或多个用户设备。在实施方式中，根据第五方面ran节点可以为基站、具有包括中央单元和分布式单元的分离配置(split configuration)的基站、或者双连接配置中的主基站和辅基站。
[0023]
在第五方面的另一可能的实施方式中，一个或多个会话属性包括多播/广播会话标识符、qos信息、控制面和/或用户面的一个或多个隧道端点标识符teid、临时移动组标识tmgi、流标识符、会话持续时间的估计、会话开始时间、控制面网络实体的列表、用户面网络实体的列表、和/或标识一个或多个用户设备和/或一个或多个用户设备所在的一个或多个空间区域的一个或多个标识符。
[0024]
在第五方面的另一可能的实施方式中，无线接入网节点还用于从用户面网络实体接收同步信息，并基于该同步信息同步多播/广播会话。
[0025]
根据第六方面，本发明涉及一种相应的用于在蜂窝通信网络中为一个或多个用户设备提供多播/广播服务的方法，其中，蜂窝通信网络包括核心网cn和无线接入网ran，并用
于提供控制面cp和用户面up。该方法包括以下步骤：无线接入网节点从蜂窝通信网络的其他控制面网络实体，特别是接入和移动性管理功能amf实体，接收一个或多个会话属性；从用户面网络实体，特别是用户面功能upf，接收多播/广播服务的一个或多个数据包；以及基于一个或多个会话属性，将一个或多个数据包转发到一个或多个用户设备。
[0026]
根据本发明第六方面的方法可以由根据本发明第五方面的无线接入网节点执行。根据本发明第六方面的方法的其他特征直接来自根据本发明第五方面及其上述和下述的不同实施方式的ran节点的功能。
[0027]
一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中阐述。根据说明书、附图、以及权利要求书，其他特征、目的、以及优点将是显而易见的。
附图说明
[0028]
以下参考附图更详细地描述本发明的实施例，在附图中：
[0029]
图1是示出了5g通信网络的传统架构的示意图；
[0030]
图2是示出了包括用于向用户设备提供多播/广播服务的根据实施例的网络实体的蜂窝通信网络的示例性架构的示意图；
[0031]
图3是示出了由图2中的示例性网络架构内的根据实施例的网络实体执行以向用户设备提供多播/广播服务的步骤的信令图；
[0032]
图4是示出了根据实施例的用于提供多播/广播服务的方法的处理步骤的示例的流程图；
[0033]
图5是示出了根据实施例的锚定多播/广播服务的方法的处理步骤的示例的流程图；以及
[0034]
图6是示出了根据实施例的用于提供多播/广播服务的方法的处理步骤的示例的流程图；
[0035]
以下相同的附图标记指代相同或至少在功能上等同的特征。
具体实施方式
[0036]
在以下描述中，参考形成本公开的一部分的附图，并且这些附图通过图示的方式示出了本发明实施例的特定方面或可以使用本发明实施例的特定方面。应当理解，本发明的实施例可以用在其他方面，并且包括附图中未示出的结构或逻辑变化。因此，以下具体实施方式不应视为限制性的，并且本发明的范围由所附权利要求限定。
[0037]
例如，应当理解，与所描述的方法有关的公开对于用于执行该方法的相应装置或系统也适用，反之亦然。例如，如果描述了一个或多个特定的方法步骤，则相应的装置可以包括用于执行所描述的一个或多个方法步骤的一个或多个诸如功能单元的单元(例如，一个单元执行一个或多个步骤，或多个单元各自执行多个步骤中的一个或多个)，即使上述一个或多个单元未在附图中明确描述或示出。另一方面，例如，如果基于一个或多个诸如功能单元的单元描述了特定装置，则相应的方法可以包括执行一个或多个单元的功能的一个步骤(例如，一个步骤执行一个或多个单元的功能，或多个步骤各自执行一个或多个单元的功能)，即使上述一个或多个步骤未在附图中明确描述或示出。此外，应当理解，除非另外特别指出，否则本文所述的各种示例性实施例和/或方面的特征可以彼此组合。
function，nrf)选择合适的g-smf 201。
[0045]
如果会话建立请求被确认，则控制面网络实体201，特别是g-smf 201，还用于基于一个或多个标识符选择蜂窝通信网络200的一个或多个其他控制面网络实体207(特别是一个或多个组amf 207，即管理一个或多个用户设备203的那些组amf 207)，以向一个或多个用户设备203提供多播/广播会话。
[0046]
如图3的步骤3所示，一旦控制面网络实体201，特别是g-smf 201，选择了合适的g-amf207，其将向选择的g-amf 207发送用户面会话建立请求，以建立多播/广播会话。如图3的步骤4所示，选择的g-amf 207用于将用户面会话建立请求及其至少部分内容作为ran会话建立请求转发到合适的ran节点206。作为响应，相应的ran节点可以向选择的g-amf207发送ran会话建立响应(参见图3的步骤5)。
[0047]
因此，一个或多个ran节点206用于从选择的g-amf 207接收作为ran会话建立请求一部分的一个或多个会话属性(参见图3的步骤4)。一个或多个ran节点206可以实施为例如基站、分离配置中的中央单元和分布式单元、或双连接配置中的主基站和辅基站。
[0048]
如图3的步骤6和步骤7所示，控制面网络实体，特别是g-smf 201，还用于响应于从选择的g-amf 207接收到用户面会话建立确认，向蜂窝通信网络200的用户面网络实体205a，特别是用户面功能upf，发送up会话配置请求。
[0049]
图3的步骤7中的控制面网络实体(特别是g-smf 201)发送的用户面会话配置请求可以包括一个或多个会话属性，特别是多播/广播会话标识符、服务质量(quality of service，qos)信息、控制面和/或用户面的一个或多个隧道端点标识符(tunnel end point identifier，teid)、临时移动组标识(temporary mobile group identity，tmgi)、流标识符、会话持续时间的估计、会话开始时间、和/或标识一个或多个用户设备203和/或一个或多个用户设备203所在的一个或多个空间区域的一个或多个标识符。在实施例中，这些会话属性中的一个或多个可以通过控制面网络实体201，特别是g-smf 201在图3的步骤1中，例如从as 209接收的会话建立请求来提供。除了上述会话属性之外，会话建立请求还可以包括作为会话属性的控制面网络实体的列表和/或用户面网络实体的列表。
[0050]
因此，如图3的步骤7所示，用户面网络实体，特别是upf 205a，用于从g-smf 201接收用户面会话配置请求，其中，用户面会话配置请求包括一个或多个会话属性。upf 205a用于基于这些一个或多个会话属性，在蜂窝通信网络200的核心网与其ran(更具体地，ran节点206)之间建立用户面，以为用户设备203锚定多播/广播服务。
[0051]
响应于用户面会话配置请求以及用户面/数据面的成功配置和实例化，用户面网络实体，特别是upf 205a，可以将up会话配置响应发送到g-smf 201(参见图3的步骤8)。如图3的步骤9所示，g-smf 201进而可以(可选地经由af 211和/或nef 212)将会话建立响应发送到as 209，以向as 209指示可以经由合适的多播/广播信道提供up数据。
[0052]
如图3的步骤10和步骤11所示，用户面网络实体，特别是upf 205a，还用于一旦建立了用户面(即，已经执行了图3的步骤1至步骤9)，则从蜂窝通信网络200的应用服务器209(可选地，经由af 211和/或nef 212)接收多播/广播服务的一个或多个数据包，向蜂窝通信网络200的ran节点206转发一个或多个数据包。一个或多个ran节点206进而用于基于由选择的g-amf 207在图3的步骤4中提供的一个或多个会话属性，向一个或多个用户设备203转发一个或多个数据包。
[0053]
根据实施例，upf 205a用于将一个或多个数据包作为一个或多个ip多播包转发到ran节点206。根据另一实施例，upf 205a用于向蜂窝通信网络200的ran节点206转发同步信息，以同步多播/广播会话。
[0054]
图4是示出了根据实施例的用于提供多播/广播服务的方法400的处理步骤的示例的流程图。可以由控制面网络实体(特别是图2和图3的g-smf 201)执行的方法400包括以下步骤。
[0055]
步骤401，控制面网络实体201接收一个或多个用户设备203的多播/广播会话的会话建立请求，其中，该会话建立请求包括一个或多个标识符，上述一个或多个标识符标识一个或多个用户设备203和/或一个或多个用户设备203所在的一个或多个空间区域。
[0056]
步骤403，基于一个或多个标识符选择蜂窝通信网络200的一个或多个其他控制面网络实体207(特别是一个或多个g-amf 207)，以向一个或多个用户设备203提供多播/广播会话。
[0057]
步骤405，向选择的一个或多个其他控制面网络实体207(特别是一个或多个g-amf 207)发送405用户面会话建立请求，以建立多播/广播会话。
[0058]
图5是示出了根据实施例的用于在蜂窝通信网络200中锚定多播/广播服务的方法500的处理步骤的示例的流程图。可以由用户面网络实体(特别是图2和图3的upf 205a)执行的方法500包括以下步骤。
[0059]
步骤501，用户面网络实体(特别是upf 205a)从蜂窝通信网络200的控制面网络实体(特别是g-smf 201)接收用户面会话配置请求，其中，用户面会话配置请求包括一个或多个会话属性。
[0060]
步骤503，基于上述一个或多个会话属性，在蜂窝通信网络的核心网与ran节点206之间建立用户面。
[0061]
图6是示出了根据实施例的用于提供多播/广播服务的方法600的处理步骤的示例的流程图。可以由图2和图3的ran节点206执行的方法600包括以下步骤。
[0062]
步骤601，ran节点206从蜂窝通信网络200的另一控制面网络实体207(特别是选择的g-amf 207)接收一个或多个会话属性。
[0063]
步骤603，从用户面网络实体(特别是upf 205a)接收多播/广播服务的一个或多个数据包。
[0064]
步骤605，基于一个或多个会话属性，将一个或多个数据包转发到一个或多个用户设备203。
[0065]
在本申请提供的若干实施例中，应当理解，可以以其他方式来实现所公开的系统、装置、以及方法。例如，所描述的装置实施例仅是示例性的。例如，单元划分仅仅是逻辑功能划分并且在实际实现中可以是其他划分。例如，可以将多个单元或部件组合或集成到另一系统中，或者可以忽略或不执行某些特征。另外，所显示或讨论的相互耦合或直接耦合或通信连接可以使用某些接口来实现。设备或单元之间的间接耦合或通信连接可以以电子、机械、或其他形式实现。
[0066]
描述为分开的部分的单元在物理上可以是或不是分开的，并且显示为单元的部分可以是或不是物理单元，可以位于一个位置，或者可以分布在多个网络单元上。可以根据实际需要选择部分或全部单元，以实现实施例方案的目的。另外，本发明实施例中的功能性单
元可以集成在一个处理单元中，或者每个单元可以物理上单独存在，或者两个或两个以上的单元集成在一个单元中。
[0067]
本发明的实施例可以进一步包括一种装置，该装置包括用于执行本文描述的任何方法和/或过程的处理电路。