CN1905740A - 建立mbms业务信道及其辅公共控制物理信道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建立MBMS业务信道及其辅公共控制物理信道的方法，该方法包括如下步骤：配置每个MBMS业务的发射功率；MBMS业务发起无线承载接入尝试，如果接入成功，则无线承载RB建立；否则进入抢占过程；抢占开关开启，并且抢占成功，则RB建立；抢占开关关闭或者抢占开关开启的情况下抢占不成功，则进入判断是否到达业务持续时间步骤；判断是否到达业务持续时间，如果否，则返回发起无线承载接入尝试步骤，如果是，则信道建立过程结束。通过本发明的方法，可以根据是否有MBMS业务数据传输，动态的建立和释放MBMS业务信道及其辅公共控制物理信道，提高了频谱资源利用率和接入成功率，提升用户感受。

Description

建立MBMS业务信道及其辅公共控制物理信道的方法

技术领域

本发明涉及一种通信系统中信道建立技术，尤其涉及MBMS系统中的信道建立技术。

背景技术

组播和广播是从一个数据源向多个目标传送数据的方式。在传统的移动网络中，小区广播业务(CBS，Cell Broadcast Service)允许低比特率数据通过小区共享广播信道向所有用户发送，这是一个基于消息的业务。多媒体广播组播服务(MBMS，Multimedia Broadcast Multicast Service)是一种多媒体广播组播业务，它与传统的CBS的区别就在于它支持多媒体业务，具备更大的带宽和更好的扩展性。

MBMS的引入带来了新的信道模型和信令流程，也对传统的各个算法带来了影响和冲击。在引入了MBMS后，新增了3条逻辑信道：MBMS控制信道(MCCH，MBMS Control Channel)，MBMS业务信道(MTCH，MBMS TrafficChannel)，MBMS调度信道(MSCH，MBMS Schedule Channel)。这些逻辑信道均可映射到辅公共控制物理信道(SCCPCH，Secondary Common ControlPhysical Channel)上的前向接入信道(FACH，Forward Access Channel)来进行传输。

其中MCCH信道因为需要及时通知UE关于MBMS业务的相关信息，因此在小区中需要一直存在。而MTCH信道只有在确实有MBMS业务数据发送时才有必要存在，MSCH信道用于发送与MTCH相关的调度信息。由于MSCH总是伴随着MTCH，在下文的描述中，不再单独考虑MSCH，凡是MTCH所在的SCCPCH，都可以包括MSCH在内。

在支持MBMS的小区中无论是否有MBMS业务数据传输，均建立所有相关的信道，包括MCCH、MTCH、MSCH以及其所映射的物理信道SCCPCH。

MBMS业务所能支持的业务速率很高，在目前最高可以到达384kbps，然而对于高速率业务而言，无论功率还是码资源均是极为有限的。在没有实际的MBMS数据传输时，如果也建立对应的SCCPCH，就会占用扩频因子较小的扩频码(384kbps需要占用扩频码的扩频因子为8)，造成其他专用信道业务因为码字不足而准入失败，影响接入成功率和用户感受。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种建立MBMS及其所映射的辅公共控制物理信道的方法，通过根据是否有MBMS业务数据传输进行动态建立与释放信道的方法，达到充分利用信道资源，提高接入成功率的目的。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种建立MBMS业务信道及其辅公共控制物理信道的方法，建立的过程包括以下步骤：

配置每个MBMS业务的发射功率；

MBMS业务发起无线承载接入尝试，如果接入成功，则无线承载RB建立，本信道建立过程结束；否则进入抢占过程；

抢占开关开启，并且抢占成功，则RB建立，本信道建立过程结束；抢占开关关闭或者抢占开关开启的情况下抢占不成功，则进入判断是否到达业务持续时间步骤；

判断是否到达业务持续时间，如果否，则返回发起无线承载接入尝试步骤，如果是，则本信道建立过程结束。

所述方法包括，在小区建立一条SCCPCH专门用来承载MBMS控制信道MCCH。

所述方法包括，配置每个MBMS业务的发射功率的步骤具体包括：为每个MBMS业务配置最大发射功率和最小发射功率，根据小区的拥塞状态选择合适的发射功率。

所述方法包括，根据覆盖边缘用户的可接收性，针对每个MBMS业务配置最大发射功率Pmbmsfachmax；

最小发射功率Pmbmsfachmin根据最大发射功率由下面公式计算得出：

$P_{\mathrm{mbmsfach}\min }=P_{\mathrm{mbmsfach}\max }\×\frac{(15-L)\×C_0+L\×C_{15}}{15}$

其中L为该MBMS业务的RAB优先级，C0对应最高优先级MBMS业务所应保证的覆盖比例，C15对应最低优先级MBMS业务所应保证的覆盖比例。

所述方法包括，所述根据小区拥塞状态选择合适的发射功率的方法为：

如果小区当前状态为正常，则配置最大发射功率；

如果小区达到设定的初级拥塞状态门限值，则根据RAB优先级，配置合适的功率；

如果小区达到设定的过载状态门限值，则对所有的MBMS业务配置最小发射功率；

如果多个MBMS业务复用在一条SCCPCH上的FACH，则选择最大的一个发射功率作为该FACH的发射功率。

所述方法包括，所述如果小区达到设定的初级拥塞状态门限值，则根据RAB优先级，配置合适的功率的具体方法为：

对于RAB优先级低于指定门限的MBMS业务配置最小发射功率，对于RAB优先级高于或者等于指定门限的MBMS业务依然配置最大发射功率。

所述方法包括，在判断是否到达业务持续时间之前，触发周期触发定时器，暂时未能接入系统的MBMS业务进行周期性接入尝试。

所述方法进一步包括，在无线承载建立之后，进行功率恢复：当小区负载恢复正常时恢复MBMS业务的最大发射功率。

所述功率恢复过程步骤如下：

判断是否为MBMS业务的最大功率，如果是，则结束功率恢复流程，否则启动周期触发定时器；

启动周期触发定时器，准备下一次恢复功率的尝试；

判断业务持续时间Duration是否已到，如果已到，则结束恢复功率尝试，功率恢复流程结束；如果未到，则进入可否升高功率判断；

判断是否可以升高功率，如果可以，则升高功率，否则返回启动周期触发定时器步骤。

以上技术方案可以看出，本发明通过一种准入尝试的方法建立MBMS业务信道，在暂时不能接入时，通过抢占开关进行接入尝试，在抢占开关关闭或者抢占开关开启，抢占不成功的情况下，在业务持续时间内进行再次接入尝试，实现了多媒体广播组播服务业务信道MTCH及其所映射的辅公共控制物理信道SCCPCH是根据是否有MBMS业务数据传输进行动态建立与释放，在没有实际的MBMS数据传输时，不用建立对应的SCCPCH，也就不会占用扩频因子较小的扩频码，不会造成其他专用信道业务因为码字不足而准入失败，提高了频谱资源利用率，提升用户感受。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式MBMS准入流程图；

图2是本发明较佳实施方式功率恢复过程流程图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：多媒体广播组播服务业务信道MTCH及其所映射的辅公共控制物理信道SCCPCH是根据是否有MBMS业务数据传输进行动态建立与释放。当没有实际的MBMS业务数据传输时，不建立相应的SCCPCH，只有当有实际的MBMS业务数据传输时，才建立相应的SCCPCH。MBMS业务信道MTCH及其所映射的SCCPCH采用如下所述准入方法动态建立：首先根据小区拥塞状况配置相应的功率，然后判断如果可以准入则直接建立无线承载(RB，radio bearer)，如果无法准入，则进入抢占过程；抢占开关开，并且抢占成功，则RB建立；抢占开关关闭或者抢占不成功，则进入周期性的判断逻辑，根据判断结论确定再次进行尝试准入或结束建立信道尝试。

在具体实施时，在每个小区中配置如下辅公共控制物理信道SCCPCH：

1、一条SCCPCH用于承载R99FACH，其中包括传输信令的FACH和传输CELL_FACH态用户数据的FACH；

2、一条SCCPCH只承载MCCH；

3、若干条(可以为一条)SCCPCH用于承载MTCH和MSCH，这些用于承载MTCH和MSCH的SCCPCH只在需要发送MBMS数据时才动态建立，一旦数据传输结束就会动态释放。

小区内建立起相应的无线承载后，MBMS才真正开始数据传输，因此准入与抢占等动作在无线承载RB建立之前完成。

下面具体说明动态建立MBMS业务信道MTCH及其所映射的SCCPCH的流程，算法流程图参见图1所示，具体步骤说明如下：

101：RNC收到Session Start；

102：确定每个MBMS业务发射功率；

根据小区当前负载的不同为每个MBMS业务选择合适的发射功率。在参数配置中要求对于每个MBMS业务配置最大、最小发射功率。

为每个MBMS配置最大和最小功率的具体实施方法为：

对于MBMS业务来说，每次核心网CN下发的MBMS业务ID是不一定的，没有严格的对应关系，因此在小区内不能针对MBMS业务ID进行发射功率的配置。由于在小区内，对于每个MBMS业务，必然可以获知其速率和RAB优先级，因此针对这两个属性配置最大、最小功率。需要补充说明的是，这里的功率指的是MTCH所在FACH信道的功率，如果同一条FACH上面复用了多个MBMS业务的MTCH的话，这条FACH的功率就取这些MBMS业务对应功率的最大值。

首先针对每个速率配置最大发射功率Pmbmsfachmax，这个功率主要考虑覆盖边缘用户的可接收性。最小发射功率Pmbmsfachmin根据下面公式计算得出：

$P_{\mathrm{mbmsfach}\min }=P_{\mathrm{mbmsfach}\max }\×\frac{(15-L)\×C_0+L\×C_{15}}{15}$

其中L为该MBMS业务的RAB优先级(即Priority Level信元值，0为spare，1为最高，14为最低，15为no priority，为了简化设计，认为0即为最高，15即为最低)，C0对应最高优先级MBMS业务所应保证的覆盖比例(例如80％)，C15对应最低优先级MBMS业务所应保证的覆盖比例(例如50％)。

如果小区当前状态为正常，则配置最大发射功率。

如果小区当前状态为初级拥塞(这是一种拥塞状态，表明当前小区负载较高，已经逼近准入门限，如果负载继续升高，将会导致大量的准入拒绝，实际中根据具体情况设定初级拥塞的门限值来判断小区是否达到初级拥塞状态)，则对于RAB优先级低于指定门限的MBMS业务配置最小发射功率，对于RAB优先级高于或者等于指定门限的MBMS业务依然配置最大发射功率。

如果小区当前状态为过载拥塞(这是另一种拥塞状态，表明当前小区负载非常高，已经接近硬件能力的极限，如果再不采取相应的负载控制动作的话，将会导致大量用户掉话甚至系统崩溃，实际中根据具体情况设定过载拥塞的门限值来判断小区是否达到过载拥塞状态)，则对于所有MBMS业务均只配置最小发射功率。

如果存在多个MBMS业务复用在一条SCCPCH上的FACH时，选择最大的一个发射功率作为该FACH的发射功率。

103：网络侧根据小区的拥塞状况，判断是否可以准入，如果可以，则直接进入步骤111，建立RB无线承载，否则进入下一步104；

104：在无法准入的情况下，进行抢占开关判断；判断抢占开关是处于开启还是关闭状态，抢占开关开启，则进入步骤105的抢占过程，若开关关闭，则进入步骤107；

当新用户发起业务呼叫时，如果网络侧发现资源不足(例如功率不足、传输资源不足、传输信道码不足、NodeB信道单元不足等)，则无法接纳该用户的业务呼叫请求，此时无线资源管理算法(RRM算法)会判断抢占算法开关是否打开，如果打开就说明系统此时支持抢占功能，因此RRM算法会判断该发起新呼叫的业务的优先级，并且在当前网络中已经接入的用户中找一个优先级低于该新呼叫用户的用户断开连接，将资源释放出来给新用户使用。如果抢占算法开关关闭，则表明系统目前不支持抢占功能，网络将会直接拒绝该新用户的呼叫。

105：抢占过程；

由于MBMS业务的RAB同样拥有Allocation/Retention Priority信元组，因此可以看作一个特殊的DCH用户，其抢占过程可以调用普通的RNC抢占过程，即判断该发起新呼叫的业务的优先级，并且在当前网络中已经接入的用户中找一个优先级低于该新呼叫用户的用户断开连接，将资源释放出来给新用户使用。

106：判断是否抢占成功，如果抢占成功，则进入步骤111，RB建立；若抢占不成功，进入步骤107；

107：触发周期触发定时器；

由于MBMS业务是整个小区内的广播业务，并非只为单个用户服务，即使暂时无法准入，无法抢占，但是并不能因此而使得MBMS业务在整个Session持续周期内都无法重新建立，所以这里设定一个周期触发的定时器进行周期性的尝试，尝试再次进行准入、抢占，从而保证当小区内有资源空闲时能够重建MBMS业务。此定时器的周期可根据实际情况进行配置。

周期触发定时器另外一种触发方式是，在步骤110中，若MBMS业务被抢或者被强制释放，则同样进入步骤107，触发周期触发定时器。对于被抢占或者被过载拥塞控制强制释放的相对低优先级MBMS业务，只要其Session还没有结束，则启动周期触发定时器进行周期性的准入尝试，不因为一时的抢占而使得该MBMS业务再也不能被接收。

108：判断业务持续时间Duration是否已到，是，则进入步骤109，信道建立流程结束；如果否，则进入步骤103，重新进行准入尝试；

在RNC收到的Session Start信令中有Session Duration信元，该信元给出了此MBMS业务Session持续的时间，只有在这个时间内才会有实际的数据传输，因此只有在这个时间内进行准入尝试才是有意义的；一旦Duration到了，就说明该MBMS业务不再有数据发送，不再有必要做业务建立的准入和尝试了。

Session Duration信元值并不正好等于收到Session Stop与Session Start的时间差，因此在定时过程中RNC有可能收到Session Stop信令，此时需要停止周期触发定时器，信道建立流程结束。此外，如果因为其他原因RNC向CN发送了MBMS RAB Release Request并且收到了CN的MBMS RAB Release命令的话，也需要停止周期触发定时器，进入步骤109，信道建立流程结束。

111：建立RB承载；

112：进行MBMS业务的功率恢复。

功率恢复过程是在Session持续过程中对于MBMS业务的一种功率调整，主要考虑的是在初始准入的过程中可能因为小区拥塞的原因而使得MBMS业务只能以最小功率发射，那么当小区状态恢复到正常以后就可以将MBMS业务的功率恢复成最大功率。

无线承载RB建立以后，进入功率恢复过程，算法流程图如图2所示，具体步骤如下：

201：判断当前的MBMS业务发射功率是否是参数配置的最大功率。如果是，则进入步骤206，功率恢复流程结束；如果不是，则开始启动周期触发定时器，准备下一次恢复功率的尝试；

202：周期触发定时器；进行周期性尝试；

为了简化参数配置，这里的定时器周期可以直接使用准入判断时的周期定时器；另外，如果因为其他原因RNC向CN发送了MBMS RAB Release Request并且收到了CN的MBMS RAB Release命令的话，需要停止周期触发定时器，进入步骤206，功率恢复流程结束；

203：判断Duration是否已到，如果是，则进入步骤206，功率恢复流程结束，否则进入步骤204；

在RNC收到的Session Start信令中有Session Duration信元，该信元给出了此MBMS业务Session持续的时间，只有在这个时间内才会有实际的数据传输，因此只有在这个时间内恢复功率才是有意义的；一旦Duration到了，就说明该MBMS业务不再有数据发送，不再有必要浪费信令调整功率了；

204：判断是否可以升高功率，如果是则进入步骤205；

具体判断方法为：首先检查当前的小区状态是否是正常，然后检查一下功率升高后是否会导致拥塞，如果都没有问题则允许升高功率，如果有一个条件不满足，就不允许升高功率，继续下一次周期触发。功率的升高通过Iub接口的COMMON TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION REQUEST信令完成。

205：升高功率；

206：功率恢复流程结束。

以上对本发明所提供的一种建立MBMS业务信道及其辅公共控制物理信道的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1、一种建立MBMS业务信道及其辅公共控制物理信道的方法，其特征在于，所述信道建立过程包括以下步骤：

配置每个MBMS业务的发射功率；

MBMS业务发起无线承载接入尝试，如果接入成功，则无线承载RB建立，本信道建立过程结束；否则进入抢占过程；

抢占开关开启，并且抢占成功，则RB建立，本信道建立过程结束；抢占开关关闭或者抢占开关开启的情况下抢占不成功，则进入判断是否到达业务持续时间步骤；

判断是否到达业务持续时间，如果否，则返回发起无线承载接入尝试步骤，如果是，则本信道建立过程结束。

2、根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在小区建立一条SCCPCH专门用来承载MBMS控制信道MCCH。

3、根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，配置每个MBMS业务的发射功率的步骤具体包括：为每个MBMS业务配置最大发射功率和最小发射功率，根据小区的拥塞状态选择合适的发射功率。

4、根据权利要求3中所述方法，其特征在于：根据覆盖边缘用户的可接收性，针对每个MBMS业务配置最大发射功率Pmbmsfachmax；

最小发射功率Pmbmsfachmin根据最大发射功率由下面公式计算得出：

$P_{\mathrm{mbmsfach}\min }=P_{\mathrm{mbmsfach}\max }\×\frac{(15-L)\×C_0+L\×C_{15}}{15}$

其中L为该MBMS业务的RAB优先级，C0对应最高优先级MBMS业务所应保证的覆盖比例，C15对应最低优先级MBMS业务所应保证的覆盖比例。

5、根据权利要求3中所述的方法，其特征在于：所述根据小区拥塞状态选择合适的发射功率的方法为：

如果小区当前状态为正常，则配置最大发射功率；

如果小区达到设定的初级拥塞状态门限值，则根据RAB优先级，配置合适的功率；

如果小区达到设定的过载状态门限值，则对所有的MBMS业务配置最小发射功率；

如果多个MBMS业务复用在一条SCCPCH上的FACH，则选择最大的一个发射功率作为该FACH的发射功率。

6、根据权利要求5中所述的方法，其特征在于：所述如果小区达到设定的初级拥塞状态门限值，则根据RAB优先级，配置合适的功率的具体方法为：

对于RAB优先级低于指定门限的MBMS业务配置最小发射功率，对于RAB优先级高于或者等于指定门限的MBMS业务依然配置最大发射功率。

7、根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在判断是否到达业务持续时间之前，触发周期触发定时器，暂时未能接入系统的MBMS业务进行周期性接入尝试。

8、根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括，在无线承载建立之后，进行功率恢复：当小区负载恢复正常时恢复MBMS业务的最大发射功率。

9、根据权利要求8中所述方法，其特征在于，所述功率恢复过程步骤如下：

判断是否为MBMS业务的最大功率，如果是，则结束功率恢复流程，否则启动周期触发定时器；

启动周期触发定时器，准备下一次恢复功率的尝试；

判断业务持续时间Duration是否已到，如果已到，则结束恢复功率尝试，功率恢复流程结束；如果未到，则进入可否升高功率判断；

判断是否可以升高功率，如果可以，则升高功率，否则返回启动周期触发定时器步骤。

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