CN101742412B - 单小区传输的多媒体广播组播业务的子帧选择方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于单小区传输的多媒体广播组播业务MBMS的子帧选择方法，基站优先选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，其次选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧，发送单小区MBMS业务；或者，基站只选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，发送单小区MBMS业务。采用本发明所述方法，可以避免单小区传输MBMS业务和多小区传输MBMS业务时的子帧配置发生冲突，使得整个系统中的MBMS业务的资源调度更加方便，有利于实现多小区传输MBMS时的资源调度，实现整个MBMS系统的高效性。
Description
技术领域
本发明涉及LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统，尤其涉及一种单小区传输(Single-cell transmission)的多媒体广播组播业务(MultimediaBroadcast Multicast Service，简称为MBMS)的子帧选择方法。
背景技术
随着Internet的迅猛发展和大屏幕多功能手机的普及，出现了大量移动数据多媒体业务和各种高带宽多媒体业务，例如，视频会议、电视广播、视频点播、广告、网上教育、互动游戏等，这一方面满足了移动用户不断上升的业务需求，同时也为移动运营商带来新的业务增长点。这些移动数据多媒体业务要求多个用户能够同时接收相同数据，与一般的数据业务相比，具有数据量大、持续时间长、时延敏感等特点。
为了有效地利用移动网络资源，第三代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project，简称为3GPP)提出了MBMS业务，该业务是一种从一个数据源向多个目标传送数据的技术，实现了网络(包括核心网和接入网)资源的共享，提高了网络资源(尤其是空中接口资源)的利用率。3GPP定义的MBMS不仅能够实现纯文本低速率的消息类组播和广播，而且还能够实现高速多媒体业务的广播和组播，提供多种丰富的视频、音频和多媒体业务，这无疑顺应了未来移动数据发展的趋势，为3G的发展提供了更好的业务前景。
在LTE中，MBMS业务传输被分为单小区传输和多小区传输。单小区传输的特点有，各个小区单独发送MBMS业务，各个小区的MBMS业务之间不需要严格同步，不进行空口数据合并，MBMS传输信道和MBMS控制信道映射到下行共享信道，业务的资源调度由基站自己完成等。多小区传输的特点有，各个小区同步发送MBMS业务，并且由MCE(多小区多点传输协调实体，Multi-cell/multicast Coordination Entity)统一协调和配置各个小区的资源，以保证参与多小区传输的各个小区发送的空口数据完全一致，即各个小区使用相同时频资源同时发送相同MBMS业务内容，以实现各个小区MBMS业务数据的空口合并。
如图1所示是LTE的帧结构，目前LTE已经确定在多小区传输中，MBMS业务所使用的子帧资源，例如规定FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)模式下，子帧#4和子帧#9由于存在发送寻呼消息的可能，为了降低MCE配置资源的难度，所以规定#4，#9不能被用于发送多小区传输的MBMS业务。其中#0和#5由于发送系统信息，而被规定不在发送多小区传输的MBMS业务，其原因是因为系统消息本身以及其参考信号和多小区传输MBMS的参考信号之间资源冲突，#0，#5也存在发寻呼消息的可能，可能性比#4，#9发送寻呼消息的可能性要小。
下面具体说明一下为什么LTE中在多小区传输MBMS业务时，FDD模式时，把#4，#9，#0，#5不能发送MBMS业务。
如图2所示，是一个多小区传输MBMS业务的示意图，图2中的每个小区都参与多小区传输MBMS业务，这些小区用于传输MBMS业务的子帧资源由MCE统一分配，每个小区所分配的资源必须一致。在LTE中#4，#9，#0，#5是潜在发送寻呼消息的子帧，具体那些子帧发送寻呼是由基站根据小区用户数量配置的。此时，配置多小区传输MBMS业务资源的MCE和配置小区寻呼子帧的基站，两者不是同一个决策者，这样就会在配置资源的过程中引起矛盾。例如，#4正在被MCE配置传输MBMS业务，突然间某一小区的用户数量增加，该基站把#4，#9配置为发送寻呼消息，由于多小区传输MBMS业务是统一调度的，由于一个基站把#4配置为寻呼子帧，而导致整个区域的每个小区都不能使用#4发送多小区MBMS业务，此时就会影响到多小区传输MBMS业务的发送。于是在LTE中，为了便于管理调度直接规定潜在寻呼子帧不能发送多小区传输模式的MBMS业务。其中FDD模式潜在寻呼子帧是#4，#0，#5，#9；TDD(Time Division Duplex，时分双工)模式潜在寻呼子帧是#0，#1，#5，#6。
在LTE中潜在的寻呼子帧有：FDD模式，#0，#4，#5，#9；TDD模式，#0，#1，#5，#6。具体潜在寻呼子帧的配置情况如表1和表2所示。
表1 FDD寻呼子帧配置表
| Ns | PO wheni_s＝0 | PO wheni_s＝1 | PO wheni_s＝2 | PO wheni_s＝3 |
| 1 | 9 | N/A | N/A | N/A |
| 2 | 4 | 9 | N/A | N/A |
| 4 | 0 | 4 | 5 | 9 |
表2 TDD寻呼子帧配置表
| Ns | PO wheni_s＝0 | PO wheni_s＝1 | PO wheni_s＝2 | PO wheni_s＝3 |
| 1 | 0 | N/A | N/A | N/A |
| 2 | 0 | 5 | N/A | N/A |
| 4 | 0 | 1 | 5 | 6 |
表中，PO(Paging Occasion，寻呼时机)可以理解为寻呼子帧，即UE的寻呼时机在该子帧上。i_s是UE根据自己的UE_ID(Identity，标识)，结合系统的寻呼配置参数，计算出来的一个数值。表中Ns是一个中间参数，含义表示一个无线帧内配置的寻呼子帧数目。例如当基站置Ns＝2时，则表示FDD模式下子帧#4，#9是发送寻呼消息，#0和#5不发送寻呼消息；TDD模式下子帧#0，#5发送寻呼消息，#1和#6不发送寻呼消息。那么从表中可以看出，FDD模式下子帧#9总是用于发送寻呼信息，TDD模式下子帧#0总是用于发送寻呼信息。
注意，潜在寻呼子帧在发送寻呼消息时，寻呼消息可以和其他业务复用在一个子帧。
在现有技术中，由于单小区传输MBMS没有加以子帧级的区分，由于多小区传输和单小区传输的资源分配者不同，而导致子帧分配有可能发生冲突，从而对多小区传输MBMS带来较大影响。
之所以对多小区传输MBMS影响较大，是因为多小区传输的特点造成的。多小区传输MBMS业务要求严格的小区间同步，并且每个小区分配相同的频率资源，在同一时刻发送相同的数据内容，并保证每个小区在同一时刻发送的空口数据完全一致。所以在LTE中由MCE同一为参与多小区传输的各个小区统一分配资源。这样就潜在的要求各个小区必须有相同的资源可供MCE分配。
由于现有技术没有对单小区传输子帧的限制，则会产生：如图3所示，是一个多小区传输MBMS的示意图，我们假设其中的小区a，b，c有单小区MBMS。不妨假设小区a在子帧#8上发送单小区MBMS业务，小区b在子帧#7上发送单小区MBMS业务，小区c在子帧#6上发送单小区MBMS业务，此时MCE在对多小区分配子帧资源时，需要考虑该区域内所有小区的可用的公共资源，由于a，b，c小区有单小区MBMS业务，所以子帧#6，#7，#8不能用来传输多小区的MBMS业务。这样如果有单小区MBMS业务的小区数目较多时，MCE是很难找到公共的子帧资源发送多小区的MBMS，或者必须通知基站多小区的MBMS业务将要占用的资源，让各个小区的基站调整单小区的MBMS业务发送的子帧。这是由于：单小区传输MBMS业务的资源和多小区传输MBMS业务的资源没有区分开，且单小区传输MBMS业务的资源分配是由基站来决定的，而分配多小区传输MBMS业务的资源是由MCE来决定的。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是解决由于现有技术没有对单小区传输子帧的限制而造成单小区传输MBMS业务和多小区传输MBMS业务时的子帧配置发生冲突的问题，提出一种单小区传输的多媒体广播组播业务的子帧选择方法，使得整个系统中的MBMS业务的资源调度更加方便，有利于实现多小区传输MBMS时的资源调度。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种单小区传输的多媒体广播组播业务MBMS的子帧选择方法，采用方式a或者方式b，
所述方式a包括：
(1)基站优先选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，发送单小区MBMS业务；
(2)若基站使用多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，还不够发送单小区MBMS业务，则判断是否有多小区传输MBMS业务没有使用的子帧，若有，则选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧发送单小区MBMS业务；
所述方式b包括：
基站只选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，发送单小区MBMS业务。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多小区传输MBMS业务不会使用的子帧为潜在传输单播业务的寻呼消息和/或系统消息的子帧。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方式a的步骤(1)或方式b中，在频分双工FDD模式下，基站发送单小区MBMS业务的子帧优先在子帧#0，#4，#5，#9中选择。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站在子帧#0，#4，#5，#9中选择的优先顺序是：#5，#0，#4，#9。
5、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方式a的步骤(1)或方式b中，在时分双工TDD模式下，基站发送单小区MBMS业务的子帧优先在子帧#0，#1，#5，#6中选择。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，当TDD模式的上下行配置方式为3，4，5时，所述基站在子帧#0，#1，#5，#6中选择的优先顺序是：优先选择子帧#6，其次是#1，#5，#0。
7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，当TDD模式的上下行配置方式为0，1，2，6时，所述基站在子帧#0，#1，#5，#6中选择的优先顺序是：优先选择子帧#6，#1，#5，其次是#0。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方式a的步骤(2)中，在FDD模式下，基站优先按照从后向前连续分配的方式在子帧#1，#2，#3，#6，#7，#8中选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧发送单小区MBMS业务。
9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方式a的步骤(2)中，在TDD模式下，基站优先按照从后向前连续分配的方式在子帧#0，#1，#5，#6以外的其他非上行子帧(非上行子帧是指下行子帧和下行到上行的切换子帧，下文统一称为非上行子帧)中选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧发送单小区MBMS业务。
采用本发明所述方法，就可以避免单小区传输MBMS业务和多小区传输MBMS业务时的子帧配置发生冲突。使得整个系统中的MBMS业务的资源调度更加方便，有利于实现多小区传输MBMS时的资源调度，实现整个MBMS系统的高效性。
附图说明
图1是FDD和TDD的帧结构示意图；
图2是多小区传输MBMS的示意图；
图3是多小区传输和单小区传输MBMS示意图；
图4是本发明方式一的方法流程图；
图5是LTE TDD模式帧结构2的示意图。
具体实施方式
在本发明中，基站选择用于单小区传输的MBMS业务的子帧时，只选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，或者优先选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧。
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
具体来说，可采用两种方式：
方式1
基站优先选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，其次选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧，发送单小区MBMS业务。
如图4所示，为方式1的方法流程图，包括如下步骤：
步骤401，基站优先选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，发送单小区MBMS业务；
多小区传输MBMS业务不会使用的子帧为潜在传输单播业务的寻呼消息和/或系统消息的子帧；
针对LTE，单小区传输MBMS业务，FDD模式下基站优先在子帧#0，#4，#5，#9中选择；优先选择的顺序是：#5，#0，#4，#9；
这里需要说明的是，选择顺序的主要依据是该子帧成为寻呼子帧的可能性，其次是该子帧上的资源大小，该子帧成为寻呼子帧的可能性越小，且该子帧上可用于发送单小区MBMS业务的资源越多，则优先选择；比如，#5，#0成为寻呼子帧的可能性相同，#5上可用于发送单小区的MBMS业务的资源较多，所以选择的顺序为#5，#0，#4，#9；
针对LTE，单小区传输MBMS业务，TDD模式下基站优先在子帧#0，#1，#5，#6中选择；当TDD模式的上下行配置方式为3，4，5时，优先选择子帧#6，其次是#1，#5，#0；当TDD模式的上下行配置方式为0，1，2，6时，优先选择子帧#6，#1，#5，其次是#0；
步骤402，若基站使用了多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，还不够发送单小区MBMS业务，则判断是否有多小区传输MBMS业务没有使用的子帧，若有，则执行下一步，否则，结束本流程；
步骤403，基站选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧发送单小区MBMS业务；
其中，在本步骤中，针对LTE，FDD模式下基站优先按照从后向前连续分配的方式在子帧#1，#2，#3，#6，#7，#8中选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧发送单小区MBMS业务；
针对LTE，TDD模式，基站优先按照从后向前连续分配的方式在子帧#0，#1，#5，#6以外的其他非上行子帧选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧发送单小区MBMS业务。
由于多小区传输MBMS业务使用的子帧是从前往后进行分配的，在本发明的步骤403中，提出按照从后向前分配的方式，这样最大程度避免了单小区传输MBMS业务和多小区传输MBMS业务时的子帧配置发生冲突。
方式2
基站只选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，发送单小区传输MBMS业务。
其中，多小区传输MBMS业务不会使用的子帧为潜在传输单播业务的寻呼消息和/或系统消息的子帧。
其中，针对LTE，单小区传输MBMS业务，FDD模式下基站在子帧#0，#4，#5，#9中选择；优先选择的顺序是：#5，#0，#4，#9；
针对LTE，单小区传输MBMS业务，TDD模式下基站优先在子帧#0，#1，#5，#6中选择；当TDD模式的上下行配置方式为3，4，5时，优先选择子帧#6，其次是#1，#5，#0；当TDD模式的上下行配置方式为0，1，2，6时，优先选择子帧#6，#1，#5，其次是#0。
为了说明本发明的具体实施例，以LTE为例，LTE在FDD模式下潜在寻呼子帧为#0，#4，#5，#9；TDD模式下潜在寻呼子帧为#0，#1，#5，#6。
如图2所示，是MBMS业务的区域，该区域内的各个小区也被配置为同时支持多小区传输MBMS业务和单小区传输MBMS业务。按照本发明提供的单小区传输MBMS业务子帧的选择方法，再结合已有的多小区传输MBMS业务子帧的选择方法。可以实现对该MBMS业务区域内的单小区传输和多小区传输MBMS业务的资源进行合理配置。
实施例1
假设该区域内的小区均为FDD模式。
多小区传输MBMS业务的资源由MCE进行配置(一个MCE可以配置很多的小区)，可选择的子帧为#1，#2，#3，#6，#7，#8。单小区传输MBMS业务的资源由基站进行配置，可选择或优先选择的子帧为#5，#0，#4，#9。对于子帧#5，#0，#4，#9具体如何使用，描述如下：
如果单小区传输的MBMS业务量较小时，即MBMS业务量可以由#5子帧承载下时，只配置#5子帧为单小区传输MBMS业务，因为子帧#5上相对子帧#0有更多的资源，相对#4，#9被配置为寻呼子帧的可能性要小很多(子帧#0，#5被配置为寻呼子帧的可能性相同)。随着单小区MBMS业务量的增加，可以增加#0子帧为单小区传输MBMS业务的子帧。随着MBMS业务量的增加，可以进一步增加子帧#4为单小区传输MBMS业务的子帧，随着业务量进一步增加，可以增加子帧#9为单小区传输MBMS业务的子帧。对于潜在寻呼子帧，如果正在发送寻呼消息，那么寻呼消息优先占有该子帧的资源，剩余的资源才用来发送MBMS业务。
如果子帧#5，#0，#4和#9都已经发送了单小区的MBMS业务，还不能满足单小区传输模式的MBMS业务量需求，这种情况下，针对方式1和方式2分为两种情况处理，使用方式1的基站，继续选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧发送单小区MBMS业务，比如当#1，#2，#3，#6，#7，#8子帧不用来发送多小区MBMS业务时，可以用来发送单小区传输模式的MBMS业务。对于#1，#2，#3，#6，#7，#8的使用应该遵循一定的原则。建议的原则是从最后一个可以使用的子帧向前连续分配使用，即单小区传输MBMS业务的顺序依次#8，#7，#6，#3，#2，#1。使用方式2的基站则不能够使用#1，#2，#3，#6，#7，#8子帧。使用方式2的基站用来承载MBMS业务的能力已经满载。
这里需要强调一点，因为子帧#5，#0上承载系统信息，当Ns＝4时，也承载寻呼消息，所以在子帧#5，#0上发送MBMS业务时，也可以考虑(不做强制要求，不考虑预留也是可以的)预留一定的用于发送寻呼消息的资源。这里不做强制要求给系统信息和/或寻呼信息预留资源的原因：系统信息和寻呼消息发送所用的资源，终端是知道的，而且是周期的，慢变的。这样不会对MBMS业务造成较大影响。
在系统带宽较小时，如果在#0或#5上承载了系统信息和寻呼消息后，该子帧所剩资源很少时，可以跳过该子帧，在其他子帧上发送单小区MBMS业务。所剩资源很少是指剩余资源如果用来承载单小区MBMS业务时，所带来的控制信令的开销远大于所传输的MBMS数据时。
实施例2
假设该区域内的小区均为TDD模式。
由于LTE的TDD模式有7种不同比例的上下行子帧配置方式，如表3所示，所以LTE中规定多小区传输MBMS业务的子帧为除了子帧#0，#1，#5，#6之外的非上行子帧。
表3 LTE上下行子帧配置表
表3中，D表示下行子帧，U表示上行子帧，S表示下行到上行的切换子帧。
多小区传输MBMS业务的资源由MCE进行配置(一个MCE可以配置很多的小区)，可选择的子帧为除了子帧#0，#1，#5，#6之外的非上行子帧。单小区传输MBMS业务的资源由基站进行配置，可选择或优先选择的子帧为#0，#5，#1，#6。对于子帧#0，#5，#1，#6具体如何使用，描述如下：
如果TDD模式下，上下行子帧配置方式为3，4，5时，这时子帧#6为下行子帧，且只在Ns＝4时才发送寻呼消息，这种情况下，优先使用子帧#6发送单小区传输模式的MBMS业务。其次根据MBMS业务量的增加，依次选择子帧#1，#5，#0。如果单小区传输的MBMS业务量继续增加，使用方式1的基站可以选择多小区传输MBMS业务没有使用的下行子帧发送单小区MBMS业务，比如从子帧#9开始连续向前分配下行子帧，例如需要分配3个子帧，可以分配子帧#9，#8，#7；需要分配2个子帧，则分配子帧#9，#8。对于使用方式2的基站，由于只规定了单小区传输MBMS业务的子帧为#0，#1，#5，#6，所以不能使用其它下行子帧。
当TDD上下行配置方式为0，1，2，6时，也可以按照上下行配置方式为3，4，5的那种操作。也可以按照下面的操作：
单小区传输的MBMS业务的子帧配置优先级为子帧#6，#1，#5，#0，当选择其他下行子帧时的方式是从后向前连续分配下行子帧，例如需要分配3个子帧，可以从#9向前连续分配3个下行子帧；需要分配2个子帧，则可以从#9向前连续分配2个下行子帧。
这里需要强调一点，因为子帧#5，#0上承载系统信息，当Ns＝4时，也承载寻呼消息，所以在子帧#5，#0上发送MBMS业务时，也可以考虑(不做强制要求，不考虑预留也是可以的)预留一定的用于发送寻呼消息的资源。这里不做强制要求给系统信息和/或寻呼信息预留资源的原因：系统信息和/或寻呼信息发送时所用的资源，终端是知道的，而且是周期的，慢变的。这样不会对MBMS业务造成较大影响。
在系统带宽较小时，如果在#0或#5上承载了系统信息和寻呼消息后，该子帧所剩资源很少时，可以跳过该子帧，在其他子帧上发送单小区MBMS业务。
同样由于子帧#6或者#1也需要发送一些其他数据，如图5所示，发送DwPTS(Downlink Pilot Time Slot，下行导频时隙)，UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot，上行导频时隙)，GP(Guard Period，保护间隔)。在发送了上述信息后，如果所剩资源很少时，也可以跳过该子帧在其他子帧继续发送。所剩资源很少是指剩余资源如果用来承载单小区MBMS业务时，所带来的控制信令的开销远大于所传输的MBMS数据时。
采用了本发明的方法，使得小区在单小区和多小区MBMS传输模式同时覆盖下能够灵活实现资源分配，有利于实现单小区MBMS传输和多小区传输MBMS时的资源调度，使得整个系统中的MBMS业务的资源调度更加方便，实现整个MBMS系统的高效性。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种单小区传输的多媒体广播组播业务MBMS的子帧选择方法，其特征在于，采用方式a或者方式b，
所述方式a包括：
(1)基站优先选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，发送单小区MBMS业务；
(2)若基站使用多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，还不够发送单小区MBMS业务，则判断是否有多小区传输MBMS业务没有使用的子帧，若有，则选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧发送单小区MBMS业务；
所述方式b包括：
基站只选择多小区传输MBMS业务不会使用的子帧，发送单小区MBMS业务；
所述多小区传输MBMS业务不会使用的子帧为潜在传输单播业务的寻呼消息和/或系统消息的子帧；所述方式a的步骤(1)或方式b中，
在频分双工FDD模式下，基站发送单小区MBMS业务的子帧优先在子帧#0，#4，#5，#9中选择，优先顺序是：#5，#0，#4，#9；
在时分双工TDD模式下，基站发送单小区MBMS业务的子帧优先在子帧#0，#1，#5，#6中选择，优先顺序为：
当TDD模式的上下行配置方式为3，4，5时，优先选择子帧#6，其次是#1，#5，#0；
当TDD模式的上下行配置方式为0，1，2，6时，优先选择子帧#6，#1，#5，其次是#0；
选择顺序的主要依据是该子帧成为寻呼子帧的可能性，其次是该子帧上的资源大小。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方式a的步骤(2)中，在FDD模式下，基站优先按照从后向前连续分配的方式在子帧#1，#2，#3，#6，#7，#8中选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧发送单小区MBMS业务。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方式a的步骤(2)中，在TDD模式下，基站优先按照从后向前连续分配的方式在子帧#0，#1，#5，#6以外的其他非上行子帧中选择多小区传输MBMS业务没有使用的子帧发送单小区MBMS业务。
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