CN101227383A

CN101227383A - 多媒体服务数据传输方法、基站设备和通信系统

Info

Publication number: CN101227383A
Application number: CNA2007100366215A
Authority: CN
Inventors: 陈宇; 王楠; 晁华; 邢平平
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2027-01-15
Also published as: CN101227383B

Abstract

公开了一种多媒体服务数据传输方法、基站设备和通信系统。该方法包括：通过接入承载服务接收多个编码流，所述多个编码流的每一个是按照服务质量而分级编码成多个编码层的；为所述多个编码流创建媒介访问控制实体，以输出针对各个编码层的传输信道；以及将属于相同业务的各个编码层的传输信道映射到同一物理资源上。利用本发明的方法和结构，能够根据用户设备在小区中的位置来向该用户设备提供具有相应的服务质量的多媒体服务。

Description

多媒体服务数据传输方法、基站设备和通信系统

技术领域

本发明涉及一种数据传输技术，具体涉及一种多媒体服务数据传输方法、基站设备和通信系统，能够根据用户设备在小区中的位置来向该用户设备提供具有相应的服务质量(QoS)的多媒体服务。

背景技术

3GPP(第三代合作伙伴计划)在2005年启动了长期演进研究项目(LTE：Long Term Evolution)，希望以更高的数据吞吐量和更好的网络性能，为运营商和用户不断增长的需求提供支持。

多媒体广播/多播业务(MBMS：Multimedia Broadcast/MulticastService)是3GPP Rel.6引入的一项业务，是指一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，从而实现网络(包括核心网和接入网)资源共享，以尽可能少的资源实现对尽可能多的、具有相同需求的多媒体用户的服务。在无线接入网，MBMS业务通过使用公共传输信道和公共无线承载，既能实现纯文本低速率的消息类多播和广播，也能实现较高速率的多媒体业务的多播和广播，例如，手机电视。

在LTE的情况下，现有的多媒体广播/多播业务(MBMS)演进成了演进型多媒体广播/多播业务(E-MBMS)。另外，由于MBMS可以独立使用一个载波，即单频网(SFN：Single Frequency Network)模式，所以用户设备接收的信号的信噪比与用户设备处在小区中的位置密切相关。

在MBMS的情况下，为了向用户提供不同服务质量的多媒体服务，已经提出了将可分级编码技术引入MBMS系统中。可分级编码技术是一种将多媒体数据按照不同的服务质量进行编码的技术。通常，将多媒体数据编码成一个基本层和一个或者更多的增强层。只要用户设备能够接收到基本层数据，就可以保证最低的服务质量。如果用户设备既能接收到基本层数据又能接收到一个或者多个增强层数据，则用户可以享受更高服务质量的多媒体服务。

如图1所示，对于E-MBMS来说，需要保证的比特率是小区边缘比特率，大约4～5Mbps，以向用户设备传送低清晰度的移动电视节目。随着用户设备逐渐靠近基站(eNode B)，用户设备的接收信号的信噪比逐渐提高。如果允许，处于中间区域的用户设备可以接收中等清晰度的移动电视节目，因为该区域中的吞吐率大约是8～10Mbps，而处于中心区域的用户设备可以接收高清晰度的移动电视节目，因为该区域中的吞吐率大约是12～15Mbps。因此，在LTE下需要基站也能够以不同的数据传输率发送多媒体服务数据，使得能够尽可能向用户设备的使用者提供高质量的多媒体服务。

发明内容

鉴于上述问题，完成了本发明。本发明的目的是提供一种多媒体服务数据传输方法、基站设备和通信系统，能够以不同的服务质量向用户设备提供多媒体服务。

在本发明的一个方面，提出了一种多媒体服务数据传输方法，包括步骤：通过接入承载服务接收多个编码流，所述多个编码流的每一个是按照服务质量而分级编码成多个编码层的；为所述多个编码流创建媒介访问控制实体，以输出针对各个编码层的传输信道；以及将属于相同业务的各个编码层的传输信道映射到同一物理资源上。

在本发明的另一方面，提出了一种基站设备，包括：接收装置，通过接入承载服务接收多个编码流，所述多个编码流的每一个是按照服务质量而分级编码成多个编码层的；实体创建装置，为所述多个编码流创建媒介访问控制实体，以输出针对各个编码层的传输信道；以及映射装置，将属于相同业务的编码层的传输信道映射到同一物理资源上。

本发明的又一方面是一种包括上述的基站设备的通信系统。

利用上述方法或者结构，能够在与现有的通信系统架构相融合的情况下，向用户设备提供具有不同的服务质量的多媒体服务。

附图说明

通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

图1示出了基站的覆盖区域的示意图；

图2示出了根据本发明实施例的方法和基站所应用的通信系统的示意图；

图3是说明如图2所示的通信系统的各个部分之间的逻辑关系的架构图；

图4是如图2所示的通信系统中的基站的结构示意图；

图5是根据本发明的实施例在多小区传输的情况下基站的协议栈结构图；

图6是根据本发明实施例在支持混合自动重传(HARQ)机制的单小区传输的情况下基站的协议栈结构图；以及

图7是根据本发明实施例的多媒体服务数据传输方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。

图2示出了根据发明实施例的通信系统的网络结构图。如图2所示，为了便于说明，仅仅示出了一个广播/组播业务中心(BM-SC)，一个接入网关aGW，处于同一个单频网(SFN)区域中的两个基站eNB1和eNB2，以及用户设备UE1、UE2和UE3，并且省略了其他的一些设备，例如路由器等等。

在LTE的情况下，将接入网关aGW和基站eNB之间的接口称为S1接口，而将基站eNB1和基站eNB2之间的接口称为X2接口。

很明显，如图2所示的网络结构仅仅是用于说明本发明实施例，而不是意味着实际投入使用的网络具有与上述完全相同的结构，本领域的普通技术人员可以采用多个接入网关和更多的基站以及添加其他的辅助设备。

图3是说明如图2所示的通信系统的各个部分之间的逻辑关系的架构图。

如图3所示，从接入网关aGW，经过基站eNB，到用户设备UE的部分称为SAE(系统架构演进)系统。也就是说，SAE系统由3G演进过程中发生变化的部分构成。从广播组播业务中心BM-SC向用户设备UE提供端对端服务。该端对端服务需要经过接入网关aGW和基站eNB才能够到达用户设备。在广播组播业务中心BM-SC和接入网关aGW之间通过外部承载服务来传输数据。

在SAE系统中，把从接入网关aGW到用户设备UE的服务称为SAE承载服务。在SAE承载服务中，可以承载一个或者多个IP流，而一个或者多个IP流可以承载一个或者多个编码层的编码流，也就是基本层或者增强层。因此，通过SAE接入承载服务将E-MBMS服务数据从接入网关aGW发送到基站eNB，然后通过SAE无线电承载服务发送到用户设备UE。

如图3所示，在接入网关aGW和基站eNB之间，通过物理层承载服务来实现SAE接入承载服务，而在基站eNB和用户设备UE之间，通过物理层无线电承载服务来实现上述的SAE无线电承载服务。

对于分级编码来说，使用分层调制可以传输不同的编码层的编码流。在分层调制过程中，不同编码层的编码流映射到相同的星座图，使用相同的时间/频率资源。鉴于不同的编码层的编码流被不同的SAE承载服务所承载，可以将分层调制设计成使用相同时间/频率资源的两个编码流的映射方案。

对于E-MBMS，因为基站附近的用户设备具有较低的服务数据单元(SDU)差错率，远离基站的用户设备具有较高的SDU差错率，所以SDU差错率随着E-MBMS的覆盖范围而变化。在这种情况下，对于可分级编码的基本层和增强层，可以将SDU差错率配置为相同，但是在SAE承载服务参数中标明编码层信息，例如BL或者EL。也就是说通过S1接口传输关于目前承载的是BL还是EL的信息。

在这种情况下，由于编码层是BL还是EL可以直接表明不同编码层之间的关联性，所以与仅仅降低SDU差错率的要求相比，MBMS协调实体可以容易地进行适当的无线承载分配，并且编码层信息方便了在应用分层调制时物理层的适当配置。作为一种选择性方案，可以在MBMS会话开始，向基站eNode B提供不同SAE承载服务之间的关联性信息，也就是SAE承载服务所承载的编码流是否属于相同的业务。

作为另一实施方式，如果基站对于基本层BL和增强层EL具有相同的覆盖范围，则可以在SAE承载服务参数中指出EL具有较高的SDU差错率。

图4是如图2所示的通信系统中的基站的结构示意图。如图4所示，根据本发明实施例的基站设备eNode B包括接收单元10，它通过接入承载服务接收来自接入网关aGW的多媒体服务数据，并且从接入网关aGW或者广播/组播业务中心BM-SC接收要发送给用户设备UE的诸如电视节目之类的业务的各个编码层的服务质量和相互关联信息；分离单元20，它按照需要，根据这些相互关联信息对各个编码层的数据(编码流)进行分离，例如，如果不同的编码层使用同一个SAE承载，就需要根据IP包中所指示的服务标识符(即，用来唯一标识各个服务的标识符)，将属于不同编码层的数据放入各自的缓存中；实体创建单元30，用于为编码流创建RLC(无线链路控制)实体和MAC(媒介访问控制)实体，以输出针对各个编码层的传输信道；以及映射单元40，它将属于相同业务的编码层的传输信道映射到同一物理资源上。

如图5和6所示，实体创建单元30，为一个SAE无线承载，也就是SAE承载所携带的编码流，创建一个RLC实体，以提供分段和级联功能，同时还通过窗口机制进行丢包检测。在协议栈中，RLC实体在MAC实体之上。通常情况下，一个业务需要一个RLC实体，而MAC实体可以是针对业务的，也可以是针对小区的，所以一个RLC实体可以对应于一个MAC实体，也可以是多个RLC实体对应于一个MAC实体。RLC实体和MAC实体之间通过原语进行通信。因此，一个E-MBMS服务的RLC实体可以传输该业务的不同编码层的编码流。对于传输信道，为不同的编码层创建分离的MCH。不同E-MBMS服务的基本层在相同的共享传输信道MCH_BL上传送，而增强层在MCH_EL上传送，其中MCH_BL和MCH_EL使用相同的时间/频率资源。在这种情况下，不同SAE无线电承载的处理相互独立，并且对现有的架构造成的冲击较小。

在多小区传输的情况下，为了提高效率，实体创建单元30为不同的RLC实体创建相同的MAC实体，并且从MAC实体输出MCH_BL和MCH_EL。然后分别对MCH_BL和MCH_EL输出的编码层数据进行信道编码，并进行分层调制。

在单小区传输的情况下，可能需要支持混合自动重传请求(HARQ)机制。由于两个编码流具有不同的服务质量要求和不同的鲁棒性，各个编码流需要不同的HARQ实体。因此，需要为不同的编码流创建各自的MAC实体，并且从MAC实体输出MCH_BL和MCH_EL，如图6所示。然后，分别对各个编码层数据进行信道编码，并进行分层调制。

图7是根据本发明实施例的多媒体服务数据传输方法的流程图。如图7所示，广播/组播业务中心BM-SC通过外部承载服务将多媒体服务数据，例如一个电视节目，发送到接入网关aGW(S100)。

然后，接入网关aGW通过接入承载服务将接收的多媒体服务数据发送给基站eNode B的接收单元10(S110)。针对要传输的业务，例如该电视节目，eNode B的接收单元10从上游节点，例如接入网关aGW或者广播/组播业务中心BM-SC，获得该业务的各个编码层的服务质量和相互关联信息，例如，一个电视节目可以分成多个编码层，每个编码层具有不同的服务质量，但是基站eNode B进行处理时通过分层调制技术，将同一个节目的不同编码层调制到一个符号流上，所以需要知道哪些编码层属于同一个节目。然后，分离单元20按照需要，根据这些信息对不同编码层的数据进行分离(S120)。例如，如果不同的编码层使用同一个SAE承载，就需要根据IP包中所指示的服务标识符(即，用来唯一标识各个服务的标识符)，将属于不同编码层的数据放入各自的缓存中。但是，如果不同的编码层使用不同的SAE承载，就不需要进行上述的分离过程，因为不同的编码层自然是分离的。

接下来，实体创建单元30判断不同编码层是否来自同一个接入承载服务(S130)。如果这些编码层来自相同的接入承载服务(S130：是)，则为同一接入承载服务的各个编码层的编码流，分别创建RLC(无线链路控制)实体(S140)。如果这些编码层的编码流来自不同的接入承载服务(S130：否)，则为每一个接入承载服务的不同编码流，创建RLC实体(S150)。

在为编码流创建了RLC实体之后，实体创建单元30判断编码流是否进行支持混合自动重传机制的单小区传输(S160)。如果进行支持混合自动重传机制的单小区传输(S160：是)，则因为HARQ的缘故，为每个编码流创建各自的MAC实体，并且从每个MAC实体输出传输信道MCH_BL和MCH_EL，并且映射单元40将属于同一E-MBMS业务的各个编码层的传输信道映射到同一物理资源上(S170)。

但是如果要进行多小区传输或者不支持混合自动重传机制的单小区传输(S160：否)，则为了提高效率，多个编码流共用相同的MAC实体，从该MAC实体输出多条传输信道，每条传输信道针对一个或者多个编码流，并且映射单元40将属于同一E-MBMS业务的各个编码层的传输信道映射到同一物理资源上(S180)。最后，进行物理层处理，例如分层调制等等(S190)，发送到用户设备UE。

至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims

1.一种多媒体服务数据传输方法，包括步骤：

通过接入承载服务接收多个编码流，所述多个编码流的每一个是按照服务质量而分级编码成多个编码层的；

为所述多个编码流创建媒介访问控制实体，以输出针对各个编码层的传输信道；以及

将属于相同业务的各个编码层的传输信道映射到同一物理资源上。

2.根据权利要求1所述的多媒体服务数据传输方法，还包括：

接收表示业务的各个编码流的编码层之间的关系的信息；

基于所述信息对使用同一个系统架构演进承载的各编码层数据进行分离，以确定属于相同业务的编码层数据。

3.根据权利要求2所述的多媒体服务数据传输方法，还包括步骤：

在各个编码层的编码流来自同一接入承载服务的情况下，针对该接入承载服务创建无线电链路控制实体。

4.根据权利要求2所述的多媒体服务数据传输方法，还包括步骤：

在各个编码层的编码流来自不同的接入承载服务的情况下，为同一接入承载服务的不同编码流，创建无线电链路控制实体。

5.根据权利要求3或4所述的多媒体服务数据传输方法，还包括步骤：

为多个编码流创建同一个媒介访问控制实体。

6.根据权利要求3或4所述的多媒体服务数据传输方法，还包括步骤：

为每一个编码流创建各自的媒介访问控制实体。

7.根据权利要求5所述的多媒体服务数据传输方法，还包括：

对所述编码流进行分层调制。

8.根据权利要求6所述的多媒体服务数据传输方法，还包括：

对所述编码流进行分层调制。

9.根据权利要求1所述的多媒体服务数据传输方法，其中所述物理资源是时间或者频率。

10.一种基站设备，包括：

接收装置，通过接入承载服务接收多个编码流，所述多个编码流的每一个是按照服务质量而分级编码成多个编码层的；

实体创建装置，为所述多个编码流创建媒介访问控制实体，以输出针对各个编码层的传输信道；以及

映射装置，将属于相同业务的各个编码层的传输信道映射到同一物理资源上。

11.根据权利要求10所述的基站设备，其中所述接收装置接收表示业务的各个编码流的编码层之间的关系的信息；

所述基站设备还包括分离装置，基于所述信息对使用同一个系统架构演进承载的编码层数据进行分离，以确定属于相同业务的编码层数据。

12.根据权利要求11所述的基站设备，其中所述实体创建装置在各个编码层的编码流来自同一接入承载服务的情况下，针对该接入承载服务创建无线电链路控制实体。

13.根据权利要求11所述的基站设备，其中所述实体创建装置在各个编码层的编码流来自不同的接入承载服务的情况下，为同一接入承载服务的不同编码流，创建无线电链路控制实体。

14.根据权利要求12或13所述的基站设备，其中所述实体创建装置为多个编码流创建同一个媒介访问控制实体。

15.根据权利要求12或13所述的基站设备，其中所述实体创建装置为每一个编码流创建各自的媒介访问控制实体。

16.一种通信系统，包括根据权利要求10所述的基站设备。