CN102396246B

CN102396246B - 用于mbms的消息传输方法及其对应的设备

Info

Publication number: CN102396246B
Application number: CN200980158752.8A
Authority: CN
Inventors: 汪勇刚; 陈宇; 晁华; 王河
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-08-11
Also published as: CN102396246A; WO2011017820A1

Abstract

本发明公开了一种用于MBMS的消息传输方法，包括：限定MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图；产生携带所述传输周期、偏移和子帧分配位图的无线帧子帧配置信令；设定与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引；根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定与该MCH相对应的无线帧分配位图；产生携带所述索引和无线帧分配位图的无线帧配置信令；以及发送所述无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令。本发明实质上提供了更为先进的MSAP设计方案。利用本发明的方案，可以在MBMS传输中使用更为灵活、粒度较小、更简单、且使用更少比特的格式。

Description

用于MBMS的消息传输方法及其对应的设备

技术领域

本发明涉及组播广播业务，更具体地涉及一种用于LTE系统中的MBMS的消息传输方法及其对应的设备。

背景技术

在3GPP的RAN2#66中，讨论了多媒体广播组播业务(MultimediaBroadcast Multicast Service，MBMS)的控制面。会后，关于该主题的电子邮件讨论仍在继续。在这些讨论中，多播信道(Multicast Channel，MCH)子帧分配模式(MCH Subframe Allocation Pattern，MSAP)被认为是要包括在广播控制信道(Broadcast Control Channel，BCCH)和/或MBMS控制信道(MBMS Control Channel，MCCH)中的参数。然而，目前尚未确定用于MSAP的信令设计。

在当前的36.331中，在SystemInformationBlockType2(系统信息类型2，SIB2)中定义的多播广播单频网络(Multicast Broadcast SingleFrequency Network，MBSFN)子帧分配的具体配置如下列原语所示：

由于MBSFN子帧用于MBMS传输或eNB与中继站之间的中继传输，因此UE根据MBSFN子帧分配信令就可以确定用于MBMS或中继的所有子帧。然而，UE仍然需要知道哪些子帧用于MCCH/MTCH。现有的方案是将MCCH和MTCH都映射到MCH上，因此UE能够使用MSAP来确定用于MCCH或MTCH的相应子帧。

目前，已经有一些公司针对MSAP信令设计提出了自己的提案，下面将对其中的一些提案进行介绍。

1.大唐电信提出的R2-093702

大唐电信在该提案中提出了‘周期(OP)+偏移(OP)+MSAP位图’的思想。

在该提案中，BCCH/MCCH上传送的用于MSAP的参数可以采用下列格式：

-子帧位图，6比特或24比特；

-无线帧偏移值，范围为0-7；

-无线帧传输周期，范围为FFS。

传输周期的范围为FFS，这是因为MCCH和MTCH可以不相同。

如果MSAP的周期和偏移与MBSFN的一样，那么为了减小信令开销，可以不用在RRC(Radio Resource Control无线资源控制)信令中指示MSAP的周期和偏移。因此，周期和偏移应该是RRC消息中的任意信息单元(Information Element，IE)。应注意，对于LTE R9而言，如果不存在重叠的MBSFN区域，那么偏移是不必要的。

例如，如图1所示，假设无线帧传输周期＝20ms，偏移＝0，并且子帧#2、#3、#7和#8用于MBSFN(即，位图＝‘011011’)。MSAP的传输周期和偏移相当于MBSFN子帧的无线帧传输周期和偏移，并且子帧#3和#8用于MCH。

该提案的问题在于：无法指示针对特定MCH的非周期无线帧分配，同时也无法指示例如特定MCH占据MBSFN-SubframeConfig的下半部分，即无线帧偏移大于7。

2.三星提出的R2-093833

三星在该提案中建议了：每个(P)MCH使用分配给有关MBSFN区域的集合之外的可配置数目的连续子帧。如图2所示，针对每个(P)MCH，仅需要信令通知单个参数，即起始、大小或结束。

该提案的问题在于：对于每个MCH，只要SIB2中存在多于一个子帧分配模式(Subframe Allocation Pattern，SAP)，MSAP就必须横跨两个或多于两个SAP。然而，SAP实际上仅用于区分不同的MBSFN，因而人们不希望把它们混合在一个MCH中。

3.中兴提出的R2-093895

中兴在该提案中提议：MSAP包括MBSFN-SubframeConfiglist的一个或多个集合，并选择每一个集合中的所有帧和部分子帧。

如图3所示，MSAP包括第一集合{周期，偏移}、第二集合{周期，偏移}以及第三集合{周期，偏移}。此外，该提案还建议使用位图方法来选择所有MBSFN子帧。这是因为，每一个集合中的部分MBSFN帧将带来不必要的复杂性，而具有另外{周期，偏移}的一个新集合也能够实现相同的目的。

该方案的问题在于：MBSFN-SubframeConfiglist已经在系统配置阶段确定，不会随着MCH的定义需求而反复变化。此外，将集合中的所有帧分配给一个MCH的粒度过大，例如，在大多数通常情况下，具有32个无线帧的SIB2仅有一个SAP，因而粒度为1bit/s/Hz*20MHz*(1subframe/6subframe)＝3.333Mbits/s。即使能够用另外的{周期，偏移}配置一个新的集合，它也会增大BCCH的负担，这也是不可取的。

非专利文献：

[1]3GPP TS 36.331 V8.6.0(2009-06)

[2]R2-093702，“MSAP signalling design”，CATT，3GPP TSG RANWG2 meeting#66bis，Los Angeles，USA，29 Jun-3 Jul，2009

[3]R2-093833，“Further eMBMS control plane details”，Samsung，3GPP TSG-RAN2#66b meeting，Los Angelos，U.S.A，29 June-3 July2009

[4]R2-093 895，“MSAP configuration”，ZTE Corporation，3GPPTSG-RAN WG2 Meeting#66bis，29 June-03 July，Los Angeles，USA

发明内容

鉴于上述问题，做出了本发明。

根据本发明的一方面，提供了一种用于MBMS的消息传输方法，包括：限定MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图；产生携带所述传输周期、偏移和子帧分配位图的无线帧子帧配置信令；设定与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引；根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定与该MCH相对应的无线帧分配位图；产生携带所述索引和无线帧分配位图的无线帧配置信令；以及发送所述无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令。

优选地，所述无线帧是MBSFN无线帧。

优选地，根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定与该MCH相对应的无线帧分配位图的步骤包括：根据传输周期确定无线帧分配位图的位数；以及根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定无线帧分配位图的每一位的值。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于MBMS的消息传输方法，所述方法包括步骤：接收来自基站的无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令；从无线帧子帧配置信令中提取出MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图；从无线帧配置信令中提取出与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引和无线帧分配位图；以及根据所提取的传输周期、偏移、子帧分配位图和无线帧分配位图确定该MCH的位置。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于MBMS传输的基站，包括：限定单元，用于限定MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图；索引设定单元，用于设定与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引；无线帧分配位图确定单元，根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定与该MCH相对应的无线帧分配位图；信令产生单元，用于产生携带所述传输周期、偏移和子帧分配位图的无线帧子帧配置信令和携带所述索引和无线帧分配位图的无线帧配置信令；以及信令发送单元，发送所述无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于MBMS传输的UE，所述UE包括：接收单元，用于接收来自基站的无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令；提取单元，用于从无线帧子帧配置信令中提取出MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图，以及从无线帧配置信令中提取出与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引和无线帧分配位图；以及MCH位置确定单元，用于根据所提取的传输周期、偏移、子帧分配位图和无线帧分配位图确定该MCH的位置。

总之，本发明提供了一种更为灵活、具有较小的粒度、更简单、且使用更少比特的MSAP，使得特定MCH能够占据SIB2中的MBSFN-SubframeConfigList所定义的任意无线帧和任意子帧。

附图说明

结合附图，根据下面对本发明的非限制性实施例的详细描述，本发明的上述及其他目的、特征和优点将变得更加清楚，附图中：

图1示出了现有的MCH子帧分配方案；

图2示出了现有的MCH子帧分配方案；

图3示出了现有的MCH子帧分配方案；

图4示出了根据本发明第一实施例的用于MBMS消息传输的基站方框图；

图5示出了根据本发明第一实施例的基站中用于MBMS消息传输的方法的流程图；

图6示出了根据本发明第一实施例的MCH子帧分配方案；

图7示出了根据本发明第一实施例的用于MBMS消息传输的UE方框图；

图8示出了根据本发明第一实施例的UE中用于MBMS消息传输的方法的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图来详细描述本发明的实施例。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本发明有任何限制，而只是本发明的示例。

由于MBSFN无线帧用于MBMS传输或eNB与中继站之间的中继传输，下面实施例将以用于MBMS传输的MBSFN无线帧为例进行描述。

[第一实施例]

在本发明的第一实施例中，假设已经在SIB2信令中指示了分配给例如中继传输的子帧，则子帧分配信令可以省去。

在这种情况下，MSAP的定义为：

图4示出了根据本发明第一实施例的用于MBMS传输的基站的方框图。如图所示，该基站包括限定单元401，用于限定MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图；索引设定单元403，用于设定与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引；无线帧分配位图确定单元405，根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定与该MCH相对应的无线帧分配位图；信令产生单元407，用于产生携带所述传输周期、偏移和子帧分配位图的无线帧子帧配置信令和携带所述索引和无线帧分配位图的无线帧配置信令；以及信令发送单元409，用于发送所述无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令。其中，该MCH能够占据任意无线帧中的任意子帧。

该无线帧分配位图确定单元403包括：位图位数确定单元，用于根据传输周期确定无线帧分配位图的位数；以及位图值确定单元，用于根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定无线帧分配位图的每一位的值。

下面将对本发明第一实施例的基站所进行的MBMS传输方法进行描述。

图5示出了根据本发明第一实施例的用于基站侧的MBMS传输的方法，如图5所示：

该方法在步骤S501开始。

在步骤S503中，基站中的限定单元401限定MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图，其中该MCH能够占据任意无线帧中的任意子帧。

在步骤S505中，基站中的信令产生单元407产生携带所述传输周期、偏移和子帧分配位图的无线帧子帧配置信令。

例如，如果SIB2信令中存在两种SAP，即子帧分配模式，则基站将产生分别针对这两种SAP的MBSFN无线帧子帧配置信令的定义，如下：

其中，radioframeAllocationPeriod(n2)表示MCH1所在的MBSFN无线帧的传输周期，n2表示传输周期为20ms；radioframeAllocationOffset(0)表示MCH1所在的MBSFN无线帧的偏移为0；subframeAllocation(0010000100)表示MBSFN无线帧中预先指定分配用于MBMS传输的子帧的位图表示，在10ms帧的10个1ms子帧中，1表示用于MBMS传输，0表示不用于MBMS传输。

在步骤S507中，基站中的索引设定单元403设定与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引。

在步骤S509中，基站中的无线帧分配位图确定单元405根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定与该MCH相对应的无线帧分配位图。该步骤具体包括：根据传输周期确定无线帧分配位图的位数；以及根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定无线帧分配位图的每一位的值。

在步骤S511中，基站中的信令产生单元407产生携带所述索引和无线帧分配位图的无线帧配置信令。

这里，假设有三个MCH，分别为MCH1、MCH2和MCH3，那么基站可以分别产生针对这三个MCH的无线帧配置信令：

1、MCH1的MSAP-SubframeConfiguration为：

2、MCH2的MSAP-SubframeConfiguration为：

3、MCH3的MSAP-SubframeConfiguration为：

应注意，这里的MSAP包括MBSFN-SubframeConfiglist的一个或多个集合，并且选择每一个集合中的全部或部分帧，并且选择除了分配给例如Relay之外的所有子帧。其中，radioframeAllocationBitMap的长度基于radioframeAllocationSeqIndex。例如，如果‘MBSFN-SubframeConfiglist’中的一个radioframeAllocationSeqIndex具有的radioframeAllocationPeriod为n2，则radioframeAllocationBitMap的BIT STRING为SIZE(16)。

从上面所列出的原语可以看出，radioframeAllocationSeqIndex(1)表示MCH1采用的是MBSFN子帧配置中的MBSFN-SubframeConfig_1，从而可以得到MCH1所在的MBSFN无线帧的传输周期＝n2、偏移＝0、以及子帧分配位图＝0010000100。在此基础上，结合MCH1的实际位置，可以得到MCH1的无线帧分配位图。

如图6所示，其中左斜线浅格表示MCH1所在的无线帧，通过判断每一个传输周期(n2)内是否存在MCH1就可以确定MCH1对应的无线帧分配位图。因为n2表明周期为20ms，而总的调度长度为320ms，所以只需要用16bit就可以表示在一个调度长度内所有分配无线帧的个数为320ms/20ms＝16。例如，如图所示，第一个周期内有MCH1，因而MCH1的无线帧分配位图的第一位为‘1’，第二个周期内没有MCH1，则MCH1的无线帧分配位图的第二位为‘0’，以此类推，最终可以得到MCH1的无线帧分配位图为‘10101010，10111111’。

MCH2采用与MCH1相同的MBSFN子帧配置，因而，可以得到MCH2所在的MBSFN无线帧的传输周期＝n2、偏移＝0、以及子帧分配位图＝0010000100。

如图6所示，左斜线深格表示MCH2所在的无线帧。与MCH1类似，通过判断每一个传输周期(n2)内是否存在MCH2就可以确定MCH2对应的无线帧分配位图‘01010101，01000000’。

由MCH3的radioframeAllocationSeq Index(1)可知，MCH3采用的是MBSFN子帧配置中的MBSFN-SubframeConfig_2，从而可以得到MCH3所在的MBSFN无线帧的传输周期＝n4、偏移＝3、以及子帧分配位图＝0011000110。

如图6所示，其中方格纹表示MCH3所在的无线帧。与MCH1类似，通过判断每一个传输周期(n4)内是否存在MCH3就可以确定MCH3对应的无线帧分配位图‘1111’。因为n4表明周期为80ms，而总的调度长度为320ms，所以只需要用4bit就可以表示在一个调度长度内所有分配无线帧的个数为320ms/80ms＝4。

图5所示的MBMS传输方法还包括：基站中的信令发送单元409发送所述无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令(步骤S513)。该方法在步骤S515结束。

下面将参考图7和图8对UE侧用于接收从eNB侧发送的无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令的设备及方法进行具体描述。

图7示出了根据本发明第一实施例的用于MBMS传输的UE的方框图。如图所示，该UE包括：接收单元701，用于接收来自基站的无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令；提取单元703，用于从无线帧子帧配置信令中提取出MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图，以及从无线帧配置信令中提取出与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引和无线帧分配位图；以及MCH位置确定单元705，用于根据所提取的传输周期、偏移、子帧分配位图和无线帧分配位图确定该MCH的位置。

提取单元703包括：无线帧确定单元，用于根据所提取的传输周期、偏移和无线帧分配位图确定用于MCH的无线帧；以及子帧确定单元，根据子帧分配位图进一步确定所确定的无线帧中的哪些子帧用于MCH。

图8示出了UE接收从eNB侧发送的无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令的方法。如图8所示：

该方法在步骤S801开始。

在步骤S803中，UE中的接收单元701接收来自eNB的无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令。

在步骤S805中，UE中的提取单元703从无线帧子帧配置信令中提取出MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图，从无线帧配置信令中提取出与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引和无线帧分配位图。

在步骤S807中，UE中的MCH位置确定单元705根据所提取的传输周期、偏移、子帧分配位图和无线帧分配位图确定该MCH的位置。该方法在步骤S809结束。

[第二实施例]

本发明的第二实施例与第一实施例的差别仅在于：第二实施例在MSAP信令中指定分配给MBMS的子帧方案。

对于每一个MCH，最完整的MSAP定义如下：

注意：这里的MSAP包括MBSFN-SubframeConfigList的一个或多个集合，并且选择每一个集合中的所有或部分帧，以及所选帧中的所有或部分子帧。

下面将讨论本实施例中针对一个MCH的MSAP是否占据所选帧中除了分配给例如Relay之外的所有子帧。

MBSFN帧的最大吞吐量为：

1bit/s/Hz*20MHz*(6subframe/320subframe)＝375kbits/s。

该传输速率的粒度较小，基本和一个MBMS业务的传输速率相当。因此，利用本发明的第二实施例，我们完全可以指定将MBSFN帧中的所有子帧都分配给一个MSAP，该简化的方案也就是本发明的第一实施例。相对于第一实施例，第二实施例分配的方式最灵活，可以表示任意子帧分配的模式，但缺点是占用的比特数比第一实施例多。

[第三实施例]

本发明的第三实施例与第一实施例的区别仅在于：第三实施例中采用完整的BitMAP，即BitMAP为32位。

在这种情况下，对于每一MCH，最完整的MSAP的BitMap定义如下：

MSAP-SubframeConfiguration::＝{

radioframeAllocationBitMap BIT STRING(SIZE(32))，

}

一般情况下，MCH与一个SIB2的SAP(或其部分)相对应，但是没有横跨两个或多个SAP，而且其周期总是会大于10ms，则第三实施例所采用的比特多于第一实施例。

综上所述，本发明提供了更为先进的MSAP设计方案。利用本发明的方案，可以在MBMS传输中使用更为灵活、粒度较小、更简单、且使用更少比特的格式。

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

1.一种用于多媒体广播组播业务MBMS的消息传输方法，包括：

限定多播信道MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图；

产生携带所述传输周期、偏移和子帧分配位图的无线帧子帧配置信令；

设定与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引；

根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定与该MCH相对应的无线帧分配位图；

产生携带所述索引和无线帧分配位图的无线帧配置信令；以及

发送所述无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令，

其中，根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定与该MCH相对应的无线帧分配位图的步骤包括：

根据传输周期确定无线帧分配位图的位数；以及

根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定无线帧分配位图的每一位的值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线帧是多播广播单频网络MBSFN无线帧。

3.一种用于多媒体广播组播业务MBMS的消息传输方法，所述方法包括步骤：

接收来自基站的无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令；

从无线帧子帧配置信令中提取出多播信道MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图；

从无线帧配置信令中提取出与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引和无线帧分配位图；以及

根据所提取的传输周期、偏移、子帧分配位图和无线帧分配位图确定该MCH的位置，

其中，根据所提取的传输周期、偏移、子帧分配位图和无线帧分配位图确定该MCH的位置的步骤包括：

根据所提取的传输周期、偏移和无线帧分配位图确定用于该MCH的无线帧；以及

根据子帧分配位图进一步确定所确定的无线帧中的哪些子帧用于MCH。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述无线帧是多播广播单频网络MBSFN无线帧。

5.一种用于多媒体广播组播业务MBMS传输的基站，包括：

限定单元，用于限定多播信道MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图；

索引设定单元，用于设定与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引；

无线帧分配位图确定单元，根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定与该MCH相对应的无线帧分配位图；

信令产生单元，用于产生携带所述传输周期、偏移和子帧分配位图的无线帧子帧配置信令和携带所述索引和无线帧分配位图的无线帧配置信令；以及

信令发送单元，用于发送所述无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令，

其中，无线帧分配位图确定单元包括：

位图位数确定单元，用于根据传输周期确定无线帧分配位图的位数；以及

位图值确定单元，用于根据由传输周期和偏移所定义的每一传输时段中是否存在该MCH来确定无线帧分配位图的每一位的值。

6.根据权利要求5所述的基站，其中，所述无线帧是多播广播单频网络MBSFN无线帧。

7.一种用于多媒体广播组播业务MBMS传输的用户设备UE，所述UE包括：

接收单元，用于接收来自基站的无线帧子帧配置信令和无线帧配置信令；

提取单元，用于从无线帧子帧配置信令中提取出多播信道MCH所在的无线帧的传输周期、偏移和子帧分配位图，以及从无线帧配置信令中提取出与传输周期、偏移和子帧分配位图相关联的索引和无线帧分配位图；以及

MCH位置确定单元，用于根据所提取的传输周期、偏移、子帧分配位图和无线帧分配位图确定该MCH的位置，

其中，所述提取单元包括：

无线帧确定单元，用于根据所提取的传输周期、偏移和无线帧分配位图确定用于MCH的无线帧；以及

子帧确定单元，根据子帧分配位图进一步确定所确定的无线帧中的哪些子帧用于MCH。

8.根据权利要求7所述的UE，其中，所述无线帧是多播广播单频网络MBSFN无线帧。