本發(fā)明涉及用于在通信網(wǎng)絡(luò)中的客戶端之間傳送廣播消息的方法。此外，本發(fā)明涉及用于在通信網(wǎng)絡(luò)中的客戶端之間傳送廣播消息的服務(wù)中心。

背景技術(shù)：

例如中壓（medium-voltage）電網(wǎng)中的能量自動(dòng)化的分布式自動(dòng)化（distributedautomation）依賴于自動(dòng)化數(shù)據(jù)分組的有效通信。許多常規(guī)的自動(dòng)化協(xié)議對(duì)于其消息的至少部分依賴于層2廣播機(jī)制。當(dāng)前針對(duì)諸如lte（長(zhǎng)期演進(jìn)）之類的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為分布式自動(dòng)化的廣域網(wǎng)（wan）的潛力對(duì)其進(jìn)行調(diào)查研究。

存在用于將層2廣播消息轉(zhuǎn)換成為層3多播分組的機(jī)制，使得諸如lte之類的ip中心的技術(shù)原則上是合適的。然而，在許多情況下，不是所有的自動(dòng)化設(shè)備都需要聽到并因此接收所有的廣播消息。針對(duì)此的一個(gè)示例是避免在中壓配電網(wǎng)絡(luò)（medium-voltagedistributionnetwork）中的功率跳閘（powertripping）。在這樣的中壓配電網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)于能量自動(dòng)化設(shè)備而言僅需要聽到相鄰的二次變電站（secondarysubstation）中的那些，例如，不是一個(gè)中壓支路（medium-voltagebranch）或開環(huán)（openring）中的所有的二次變電站中的那些。

本發(fā)明的目的是改進(jìn)在通信網(wǎng)絡(luò)中傳送廣播消息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，提議一種用于在具有核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)量為n的無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（n≥1）的通信網(wǎng)絡(luò)中的客戶端之間傳送廣播消息的方法。客戶端中的每個(gè)至少通過n個(gè)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)耦合到核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。所述方法包括從客戶端的發(fā)送客戶端經(jīng)由單播向核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)中心發(fā)送廣播消息，以及從服務(wù)中心經(jīng)由廣播向至少使用n個(gè)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的子集的多個(gè)客戶端傳輸廣播消息。

例如，客戶端中的每個(gè)包括自動(dòng)化單元或二次變電站以及調(diào)制解調(diào)器?？蛻舳丝梢酝ㄟ^中壓配電網(wǎng)絡(luò)耦合，例如通過開放的中壓環(huán)耦合。通信網(wǎng)絡(luò)可以是3g網(wǎng)絡(luò)、4g網(wǎng)絡(luò)或5g網(wǎng)絡(luò)。服務(wù)中心可以包括廣播多播服務(wù)中心（bmsc）和多媒體廣播多播服務(wù)網(wǎng)關(guān)（mbms-gw）。

有利地，本方法使得客戶端能夠彼此直接傳送廣播消息。

如上所述，客戶端中的每個(gè)包括自動(dòng)化單元或二次變電站以及調(diào)制解調(diào)器，例如lte調(diào)制解調(diào)器。因此，根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)，通過使用lte多媒體廣播多播服務(wù)，本方法可以使能差異化wan（廣域網(wǎng)）自動(dòng)化廣播。

例如，可以將比如3gppr9和更晚的已經(jīng)存在的標(biāo)準(zhǔn)解決方案用于將廣播流量從彼此不應(yīng)看到的自動(dòng)化單元分離。

無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以是無線電接入網(wǎng)絡(luò)。lte調(diào)制解調(diào)器與其他功能（此處：自動(dòng)化）的組合可以是用戶設(shè)備（ue）。

根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)，本方法可以使用goose，因?yàn)槠涮貏e好地適合于經(jīng)由可路由的goose的能量自動(dòng)化廣播。針對(duì)此的原因是并非所有的能量自動(dòng)化單元都需要聽到彼此。

此外，根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)，不同應(yīng)用的廣播區(qū)域可能彼此分離。

在實(shí)施例中，廣播消息通過本地網(wǎng)關(guān)或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)（pdn網(wǎng)關(guān)）從發(fā)送客戶端向廣播多播服務(wù)中心（bmsc）發(fā)送。

根據(jù)其他實(shí)施例，廣播消息通過多媒體廣播多播服務(wù)網(wǎng)關(guān)以及例如通過本地網(wǎng)關(guān)或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)從廣播多播服務(wù)中心向客戶端（或接收客戶端）傳輸。

根據(jù)其他實(shí)施例，所述方法包括將客戶端中的每個(gè)分配給由n個(gè)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的多個(gè)廣播區(qū)域中的一個(gè)廣播區(qū)域的步驟。

該建議的區(qū)域機(jī)制允許創(chuàng)建幾乎任意拓?fù)涞囊约案呖蓴U(kuò)展性的重疊區(qū)，因?yàn)楦鶕?jù)當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)，基站可屬于每個(gè)扇區(qū)的高達(dá)八個(gè)廣播區(qū)域。例如，與諸如層隧穿（layer-tunneling）之類的“全力（all-out）”廣播或“單播-廣播”解決方案（參見例如iec61850-90-5）相反，使用3gpp區(qū)域-廣播機(jī)制導(dǎo)致低流量。

而且，如果多于一個(gè)扇區(qū)用于連接自動(dòng)化單元，可以支持高達(dá)256個(gè)廣播區(qū)域。在需要的情況下多個(gè)基站和扇區(qū)的智能組合因此可以支持在自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中廣播流量的非常細(xì)粒度的分離。

根據(jù)其他實(shí)施例，所述方法包括將從分配給多個(gè)廣播區(qū)域的某個(gè)廣播區(qū)域的發(fā)送客戶端接收的廣播消息經(jīng)由廣播從服務(wù)中心向分配給所述某個(gè)廣播區(qū)域的其他的客戶端傳輸?shù)牟襟E。

那意味著從分配給某個(gè)廣播區(qū)域的某一個(gè)發(fā)送客戶端，經(jīng)由單播從所述發(fā)送客戶端向服務(wù)中心傳輸廣播消息，以及然后使用廣播向分配給相同的某個(gè)廣播區(qū)域的其他的客戶端傳輸相同的廣播消息。

根據(jù)其他個(gè)實(shí)施例，所述方法包括對(duì)廣播到分配給所述某個(gè)廣播區(qū)域的客戶端的廣播消息進(jìn)行過濾，使得其到達(dá)分配給所述某個(gè)廣播區(qū)域的除發(fā)送客戶端之外的所有客戶端的步驟。

另一方面，根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)，不使用此類過濾。那么，發(fā)送客戶端可以接收其源自于其自身的廣播消息。發(fā)送客戶端可以將該接收的廣播消息解釋為傳輸確認(rèn)。

所述分配可以基于客戶端的映射指示、標(biāo)識(shí)符、地理位置或其組合。在下文中，詳細(xì)提議了這些可能性。

根據(jù)其他實(shí)現(xiàn)，分配包括從客戶端的某個(gè)客戶端向服務(wù)中心發(fā)送映射指示，其中所述映射指示指示所述某個(gè)客戶端想要加入的某個(gè)廣播區(qū)域、在所述服務(wù)中心處接收所述映射指示以及使用所述接收的映射指示將所述某個(gè)客戶端映射到所述某個(gè)廣播區(qū)域。

如上所述，客戶端中的每個(gè)可以包括自動(dòng)化單元（或二次變電站）和調(diào)制解調(diào)器（例如lte調(diào)制解調(diào)器）?？梢砸蕾囉谧詣?dòng)化單元，例如依賴于自動(dòng)化單元的某個(gè)類型，來提供映射指示?？梢允褂谜{(diào)制解調(diào)器將提供的映射指示傳遞到服務(wù)中心。

根據(jù)其他實(shí)施例，分配包括向服務(wù)中心發(fā)送客戶端的某個(gè)客戶端的標(biāo)識(shí)符（id）、在服務(wù)中心處接收所述標(biāo)識(shí)符以及使用接收的標(biāo)識(shí)符將所述某個(gè)客戶端映射到某個(gè)廣播區(qū)域。

在此實(shí)施例中，使用標(biāo)識(shí)自動(dòng)化單元和/或調(diào)制解調(diào)器的接收的標(biāo)識(shí)符以及使用目錄可以將所述某個(gè)客戶端映射到所述某個(gè)廣播區(qū)域。所述目錄可以列出所述自動(dòng)化單元、調(diào)制解調(diào)器和分配的廣播區(qū)域。

根據(jù)其他實(shí)施例，分配包括向服務(wù)中心提供客戶端的某個(gè)客戶端的地理位置、在服務(wù)中心處接收所述地理位置以及使用接收的地理位置將所述某個(gè)客戶端映射到所述某個(gè)廣播區(qū)域。

根據(jù)其他實(shí)施例，所述方法包括對(duì)多個(gè)廣播區(qū)域的流量進(jìn)行整形（shape）的步驟。

特別地，對(duì)于廣播區(qū)域中的每個(gè)，可以在專用于相應(yīng)的廣播區(qū)域的無線電幀中調(diào)整子幀的數(shù)量。特別地，專用于一個(gè)廣播區(qū)域的無線電幀中的子幀的數(shù)量是可變的。這可以用于所述流量整形。如果例如一個(gè)廣播區(qū)域包含任務(wù)關(guān)鍵的自動(dòng)化設(shè)備，其在緊急情況下產(chǎn)生許多流量（例如：goose突發(fā)），則該機(jī)制可以用于先驗(yàn)地向該廣播區(qū)域分配足夠的帶寬。特別地，這可以在動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上完成。

第一方面的任何實(shí)施例可以與第一方面的任何實(shí)施例組合以獲得第一方面的另一個(gè)實(shí)施例。

根據(jù)第二方面，提議一種用于在具有核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)量為n的無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（n≥1）的通信網(wǎng)絡(luò)中的客戶端之間傳送廣播消息的服務(wù)中心?？蛻舳酥械拿總€(gè)通過n個(gè)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)耦合到核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。服務(wù)中心包括接收單元和傳輸單元。接收單元被配置成接收從客戶端的發(fā)送客戶端經(jīng)由單播發(fā)送的廣播消息。傳輸單元被配置成經(jīng)由廣播向至少使用n個(gè)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的子集的多個(gè)客戶端傳輸從所述接收單元接收的廣播消息。

例如接收單元、傳輸單元或自動(dòng)化單元的相應(yīng)單元可以以硬件和/或以軟件實(shí)現(xiàn)。如果所述單元以硬件實(shí)現(xiàn)，其可以被實(shí)現(xiàn)為設(shè)備，例如實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)或?qū)崿F(xiàn)為處理器或?qū)崿F(xiàn)為例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)的部分。如果所述單元以軟件實(shí)現(xiàn)，其可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、實(shí)現(xiàn)為功能、實(shí)現(xiàn)為例程、實(shí)現(xiàn)為程序代碼或?qū)崿F(xiàn)為可執(zhí)行對(duì)象。

特別地，自動(dòng)化單元可以是自動(dòng)化應(yīng)用。自動(dòng)化單元可以是完全虛擬的，例如運(yùn)行在相同cpu上作為例如層2到3轉(zhuǎn)換器的軟件。

根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及一種包括多個(gè)客戶端和上述第二方面的服務(wù)中心的系統(tǒng)。

參照本發(fā)明的設(shè)備描述的實(shí)施例和特征做必要的修改（mutatismutandis）而應(yīng)用于本發(fā)明的方法。

本發(fā)明的其他可能的實(shí)現(xiàn)或替代技術(shù)方案還包含關(guān)于實(shí)施例的在上面或下面描述的特征的組合，未在本文中明確地提及它。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以將個(gè)別的或獨(dú)立的方面和特征添加到本發(fā)明的最基本形式。

此外，以下的示例可以說明本發(fā)明的功能。對(duì)于以下的示例，服務(wù)中心包括廣播多播服務(wù)中心（bmsc）和多媒體廣播多播服務(wù)網(wǎng)關(guān)（mbms-gw）。此外，核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是lte網(wǎng)絡(luò)。所述示例包括以下步驟1-8。

1.為自動(dòng)化單元提供總體性（collectivity）的lte網(wǎng)絡(luò)配備有bmsc和mbms-gw。

2.連接到廣播自動(dòng)化單元的lte調(diào)制解調(diào)器訂閱來自bmsc的廣播消息。

3.將lte調(diào)制解調(diào)器映射到或分配給一個(gè)廣播區(qū)域。對(duì)于該分配，可想到以下技術(shù)方案a)-c)。

a)lte調(diào)制解調(diào)器本身指示其想加入什么廣播區(qū)域。例如，用于這樣做的必要信息可以由lte調(diào)制解調(diào)器服務(wù)的自動(dòng)化單元提供。

b)lte調(diào)制解調(diào)器僅提供用于其自身或連接的一個(gè)或多個(gè)自動(dòng)化單元的標(biāo)識(shí)符（id）。mbms-gw關(guān)于該id決定lte調(diào)制解調(diào)器和其關(guān)聯(lián)的（一個(gè)或多個(gè)）自動(dòng)化單元屬于一個(gè)或多個(gè)什么廣播區(qū)域。例如，該決定可以由目錄支持，在目錄中列出lte調(diào)制解調(diào)器和/或自動(dòng)化單元并且目錄還列出相關(guān)的廣播區(qū)域。

c)lte調(diào)制解調(diào)器提供其地理位置或替代性地提供連接的（一個(gè)或多個(gè)）自動(dòng)化單元的地理位置。例如，地理位置可以包含街道地址或gps坐標(biāo)。

4.bmsc以如下這樣的方式被使能，即，其可以從自動(dòng)化單元接收廣播消息。

5.服務(wù)所述lte調(diào)制解調(diào)器的lte網(wǎng)絡(luò)的基站還連接到本地網(wǎng)關(guān)或pdn網(wǎng)關(guān)。

6.如果最初針對(duì)層2通信定義了自動(dòng)化消息：自動(dòng)化單元或在自動(dòng)化單元和它們的相關(guān)的lte調(diào)制解調(diào)器之間的網(wǎng)關(guān)配備有還可以用作路由器的“層2到層3轉(zhuǎn)換器”。

7.經(jīng)由單播向bmsc發(fā)送廣播自動(dòng)化消息。例如，這可以經(jīng)由終止于pdn網(wǎng)關(guān)的常規(guī)承載（bearer）以及pdn網(wǎng)關(guān)向bmsc轉(zhuǎn)發(fā)（一個(gè)或多個(gè)）單播分組來實(shí)現(xiàn)。

8.取決于廣播消息的發(fā)送自動(dòng)化單元所位于的位置，廣播消息由bmsc經(jīng)由mbms-gw廣播到相關(guān)的廣播區(qū)域中。

根據(jù)隨后的說明書和從屬權(quán)利要求，結(jié)合附圖，本發(fā)明的另外的實(shí)施例、特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。

附圖說明

圖1示出了用于在通信網(wǎng)絡(luò)中的客戶端之間傳送廣播消息的一系列方法步驟的第一實(shí)施例；

圖2示出了用于在通信網(wǎng)絡(luò)中的客戶端之間傳送廣播消息的一系列方法步驟的第二實(shí)施例；

圖3示出了用于在通信網(wǎng)絡(luò)中的客戶端之間傳送廣播消息的系統(tǒng)的第一實(shí)施例的示意性框圖；

圖4示出了用于在通信網(wǎng)絡(luò)中的客戶端之間傳送廣播消息的系統(tǒng)的第二實(shí)施例的示意性框圖；以及

圖5示出了用于在通信網(wǎng)絡(luò)中的客戶端之間傳送廣播消息的服務(wù)中心的實(shí)施例的示意性框圖。

在圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的或功能上等價(jià)的元素，除非另有指示。

具體實(shí)施方式

圖1和2示出了用于在通信網(wǎng)絡(luò)51、52中的客戶端21-26之間傳送廣播消息b的方法的實(shí)施例。圖3和4示出了圖1和2的方法可以分別應(yīng)用于其中的用于傳送所述廣播消息b的系統(tǒng)。在這方面中，參照?qǐng)D3和4解釋了根據(jù)圖1和2的方法的實(shí)施例。圖3和圖4彼此等價(jià)，其中，圖4附加地示出了從發(fā)送客戶端22到接收客戶端22、23、26的廣播消息b的流。

圖3和4的系統(tǒng)的架構(gòu)如下：圖3和4的系統(tǒng)包括具有核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)51和無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)52（n≥1）的通信網(wǎng)絡(luò)51、52。不失一般性地，圖3和4示出一個(gè)單個(gè)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)52（n=1），其可以實(shí)現(xiàn)為lte網(wǎng)絡(luò)。核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)51包括具有bmsc11和mbms-gw12的服務(wù)中心10。另外，所述核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)51具有多個(gè)基站61、62和本地網(wǎng)關(guān)71、72。例如，相應(yīng)的基站61、62可以是enodeb。

此外，在圖3和4的系統(tǒng)中存在六個(gè)客戶端21-26，其中，每個(gè)客戶端21-26包括自動(dòng)化單元31-36和調(diào)制解調(diào)器41-46?？蛻舳?1-26通過中壓配電網(wǎng)絡(luò)80耦合?？蛻舳?1-26中的每個(gè)被分配或映射到由無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)52覆蓋的一個(gè)廣播區(qū)域a1-a3。在圖3和4的示例中，三個(gè)客戶端21-23被分配給第一廣播區(qū)域a1。此外，三個(gè)客戶端22、23、26被分配給第二廣播區(qū)域a2。此外，三個(gè)客戶端24、25、26被分配給第三廣播區(qū)域a3。

圖1示出了用于在具有核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)51和數(shù)量為n（n≥1）的無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)52的通信網(wǎng)絡(luò)51、52中的客戶端21-26之間傳送廣播消息b的一系列方法步驟的第一實(shí)施例。客戶端21-26中的每個(gè)通過n個(gè)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)52中的至少一個(gè)耦合到核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)51。

圖1的方法包括以下步驟101和102：

在步驟101中，從客戶端21-26的發(fā)送客戶端22經(jīng)由單播向核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)51的服務(wù)中心10發(fā)送廣播消息b。

在步驟102中，從服務(wù)中心10經(jīng)由廣播向至少使用n個(gè)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)52的子集的多個(gè)客戶端22、23、26傳輸廣播消息b。

圖2示出了用于在通信網(wǎng)絡(luò)51、52中的客戶端21-26之間傳送廣播消息b的一系列方法步驟的第二實(shí)施例。

圖2的方法包括以下步驟200、201和202：

在步驟200中，客戶端21-26中的每個(gè)被分配給由無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)52覆蓋的多個(gè)廣播區(qū)域a1-a3中的最少一個(gè)廣播區(qū)域a1-a3。所述分配步驟可以使用客戶端21-26的映射指示、客戶端21-26的標(biāo)識(shí)符或客戶端21-26的地理位置。此外，所述分配可以如圖3和4中所示的示例完成。

在步驟201中，從發(fā)送客戶端，圖4中的客戶端22，經(jīng)由單播向核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)51的服務(wù)中心10發(fā)送廣播消息b。

在步驟202中，從服務(wù)中心10經(jīng)由廣播將從分配給第二廣播區(qū)域a2的發(fā)送客戶端22接收的廣播消息b向分配給所述第二廣播區(qū)域a2的其他客戶端22、23、26傳輸。

特別地，可以對(duì)廣播區(qū)域a1-a3的流量進(jìn)行整形。例如，對(duì)于廣播區(qū)域a1-a3中的每個(gè)，可以在專用于相應(yīng)的廣播區(qū)域a1-a3的無線電幀內(nèi)調(diào)整子幀的數(shù)量。

圖5示出了用于在具有核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)51和數(shù)量為n的無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)52的通信網(wǎng)絡(luò)51、52中的客戶端21-26之間傳送廣播消息b的服務(wù)中心10的實(shí)施例的示意性框圖?？蛻舳?1-26中的每個(gè)通過n個(gè)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)52之一耦合到核心移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)51。

圖5的服務(wù)中心10包括接收單元13和傳輸單元14。

接收單元13被配置成接收從客戶端21-26的發(fā)送客戶端22（參見圖4）經(jīng)由單播發(fā)送的廣播消息b。

傳輸單元14被配置成經(jīng)由廣播至少使用n個(gè)無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)52的子集向多個(gè)客戶端22、23、26（參見圖4）傳輸廣播消息b。例如，接收單元14可以是圖3和4的bmsc11的部分，其中傳輸單元14可以是圖3和4的mbms-gw12的部分。

雖然已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，修改在所有實(shí)施例中是可能的。