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。
1.E-MBMS(演进的MBMS)业务调度的体系结构
根据最近三次RAN3会,普遍认为RAN3中的同步层(SYNC layer)是作为针对E-MBMS数据分组的L2内容传输同步来处理发射时间戳的协议层。根据R3-061583(“Architecture for ContentSynchronization”,2006年10月),SAE承载同步机制被作为用于E-MBMS RF合并的L2内容传输同步的基本体系结构选项之一。SAE承载同步机制可以确保相同MBMS业务数据分组在经过具有相同配置的不同eNB节点中的RLC/MAC/PHY处理之后仍然保持同步。
另一方面,在RAN1会议中达成以下一致意见(3GPP TR25.814V7.1.0):
“希望以较高的瞬时数据率来进行MBMS传输,从而使每个MBMS“信道”(源内容)只利用较低的传输操作周期,从而能够实现UE使用较低的功耗来接收MBMS业务”。以及,“支持对不同MBMS业务数据流进行TDM复用(时分复用),使得UE处的MBMS接收时间最小”。
根据这些一致意见,可以通过对进行TDM复用的不同E-MBMS业务实施统一业务调度来实现三层RF合并要求中的资源分配同步需求(3GPP TR25.813V7.1.0),即,在不同的eNB节点中针对相同的MBMS业务采用相同的物理资源分配。进行统一调度的E-MBMS业务的eNB应位于相同多小区MBMS同步区域中的这些MBMS业务的SFN区域的交叠区域。
针对不同E-MBMS业务的复用采用TDM模式,可以在一段时间内,将全部预先配置的E-MBMS频率资源分配给一个E-MBMS业务。于是,确定的相关MBMS业务的统一业务调度模板将确保相同的物理资源(时间/频率)被用于相同的E-MBMS业务。由此,针对E-MBMS RF合并的物理资源分配问题可以转换为MBMS的业务调度问题。
为了在所涉及的不同eNB中进行协调调度,应当使调度功能集中化。根据R3-062015(“LS on LTE-MBMS Discussion in RAN3”,2006年11月),上述E-MBMS业务调度功能应当在MCE中实现。
图1示出了E-MBMS业务调度方案的基本体系结构。
MCE负责处理对SFN区域中的所有eNB在采用SFN操作的多小区MBMS发射时所使用的无线电资源进行分配和无线电配置。这里,对于TDM的业务复用方式,“时间”是分配给不同E-MBMS业务的关键资源。MCE将最终调度模板发送至所涉及的eNB。为了确保此调度方案的可靠性,在从MCE向eNB发送调度模板时,需要考虑适当的“握手”机制。另外,MCE也可以根据MBMS QoS要求来进行这些MBMS业务的无线电配置。将来自于MBMS会话启动/停止/更新消息的会话管理信息用于此目的。
图2A示意性地示出了MCE200中的相关单元及其基本处理流程。应当定义两个逻辑接口,分别为MCE-CCM(MCE-SAE GW(系统架构演进网关)中的MBMS中心控制器(CCM))接口202和MCE-RRC(eNB(演进基站)中的无线电资源控制器)接口208。根据MCE200的具体实现物理实体的位置,这两个接口可以是内部接口。
每个相关eNB300从SAE GW100接收E-MBMS业务分组,时间戳信息处于与其相同的频带内。根据时间戳信息,针对这些数据分组,在eNB300中,利用来自MCE200的针对该业务的无线电配置参数,进行RLC和MAC实体的统一处理。然后,MAC调度器构成这些数据分组的无线电帧,根据来自MCE200的业务调度模板,在空中接口上进行传送。
图2B和图2C分别针对本发明的方案1和方案2,示出了MCE200中的MBMS业务调度单元206和无线电配置设置单元204的内部结构,稍后,将在各个方案中,分别对其进行描述。
MBMS业务调度方案的两种基本可选方案为:
-采用OMC(操作维护控制单元)固定模板和固定PRB(物理资源块),在MCE动态映射业务—RB;
(扩展方案:采用OMC固定模板,在MCE采用动态映射和重映射业务—RB);
-采用OMC固定RB参数,在MCE采用动态模板和业务-RB映射。
2.(方案1)采用OMC固定模板和固定PRB,在MCE动态映射业务-RB
方案1的基本思想源自于R6MBMS RB配置。利用方案1,根据业务统计结果预先定义了所有可选RB参数、最大可以同时支持的业务数量和业务调度模板的固定格式,并通过OMC配置于所涉及的全部eNB和MCE中。即,OMC采用固定调度模板和固定PRB分配。
例如,业务统计结果表明MBMS业务的主要数据率请求是512Kbps、256Kbps、128Kbps和64Kbps,这些数据率覆盖了所提供的绝大多数业务。而且,对于每种数据率请求,可能存在几个RB配置方案,例如,针对512Kbps的一个、针对256Kbps的两个、针对128Kbps的两个和针对64Kbps的两个,且最大同时可以支持的业务数量是9个。根据MBMS业务的上述统计结果,可以预先确定预定义的业务调度方案。图3示出了在上述可支持的RB配置方案下,E-MBMS业务可以支持的总速率为2Mbps且最多同时提供9个业务的示例。
图2B示出了根据本发明的方案1,MCE200中的MBMS业务调度单元206和无线电配置设置单元204的内部结构。
MBMS业务调度单元206包括会话类型判断模块2100、业务支持确定模块2200、业务拒绝模块2500和映射确定模块2600。无线电配置设置单元204包括RB配置查询模块2300和RB参数设置模块2400。
如参考图3所述,在本发明的方案1中,业务调度模板是预先定义的,因此,方案1的主要操作在于根据某一MBMS业务数据率的请求,为其分配适当的RB配置(由此将其映射到预定义的业务调度模板中),完成该MBMS业务的业务调度;或者当无法支持该MBMS业务时,拒绝该MBMS业务。
具体地,会话类型判断模块2100用于判断所接收到的MBMS业务会话消息是MBMS业务会话开始/更新/停止消息中的哪一种,并根据不同的会话类型,指示业务支持确定模块2200、RB配置查询模块2300和RB参数设置模块2400之一进行操作。具体地,当接收到的会话消息为MBMS业务开始消息时,指示业务支持确定模块2200进行操作;当接收到的会话消息为MBMS业务会话更新消息时,指示RB配置查询模块2300进行操作;以及当接收到的会话消息为MBMS业务会话停止消息时,指示RB参数设置模块2400进行操作。
业务支持确定模块2200判断当前的业务总数目是否已经超出了预定义的最大支持业务数。如果当前的业务总数目超出了预定义的最大业务数,则表示没有足够的资源来支持该业务会话,业务支持确定模块2200指示业务拒绝模块2500执行业务拒绝处理。如果当前的业务总数目未超出预定义的最大业务数,则业务支持确定模块2200指示RB配置查询模块2300查询是否有合适的RB配置适用于该业务会话要求。
RB配置查询模块2300用于检查是否有合适的RB配置适用于接收到的MBMS业务会话要求。对于MBMS业务会话开始消息,如果没有合适的RB配置,则指示业务拒绝模块2500执行业务拒绝处理。但是,对于MBMS业务会话更新消息,如果没有合适的RB配置,则指示RB参数设置模块2400保持该MBMS业务的原有RB参数不作处理。对于MBMS业务会话开始消息和MBMS业务会话更新消息,如果有合适的RB配置,则指示RB参数设置模块2400设置(确定/更新)该MBMS业务的原有RB参数。
RB参数设置模块2400用于设置(确定/更新/取消)MBMS业务会话的RB参数。
业务拒绝模块2500用于根据业务支持确定模块2200或RB配置查询模块的指示,拒绝为新请求开始的业务会话提供服务或者拒绝更新正在进行的业务会话,并结束处理。
映射确定模块2600根据MBMS业务会话的RB参数,确定业务—RB映射关系,更新业务调度模板,并通知eNB300。
根据本发明的方案1的基本处理流程如图4所示。
在步骤S401,进行业务统计,确定支持的业务速率分布、总速率需求以及可以支持的最大业务数。
在步骤S402,基于步骤S401中的业务统计结果,OMC在eNB和MCE中同时配置RB参数以及对应的业务调度模板,并在MCE中配置最大可支持的业务数。
在步骤S403,MCE接收到一个MBMS业务的会话开始/更新/停止消息后对于不同的业务会话消息进行不同的业务-RB配置的映射处理,确定业务调度模板。
如果收到一个MBMS业务的会话开始消息,则执行步骤S404。如果收到一个MBMS业务的会话更新消息,则执行步骤S408。如果收到一个MBMS业务的会话停止消息,则执行步骤S411。
在步骤S404,判断当前的业务总数目是否已经超出了预定义的最大支持业务数。如果当前的业务总数目超出了预定义的最大业务数(步骤S404中的“是”),则表示没有足够的资源来支持该业务会话,则转向步骤S407,拒绝为新请求开始的业务会话提供服务,并在步骤S420,结束处理。
如果当前的业务总数目未超出预定义的最大业务数(步骤S404中的“否”),则在步骤S405,检查是否有合适的RB配置适用于该业务会话要求。如果没有合适的RB配置,则转向步骤S407,拒绝该业务会话的申请,并在步骤S420,结束处理。
如果有合适的RB配置适用于该业务会话要求(步骤S405中的“是”),则在步骤S4051,确定该业务会话的RB参数。
在步骤S406,确定业务—RB映射关系,更新业务调度模板,并通知eNB300。这里的业务调度模板是预先定义的,更新的只是业务调度模板中的业务—RB的映射关系。
如上所述,步骤S407表示没有相应的资源,拒绝该业务会话的请求。之后,直接转向步骤S420结束处理,而不需要更新业务调度模板。
对于一个MBMS业务会话更新消息,在步骤S408,检查是否有合适的RB配置适用于该业务会话的更新请求。如果没有合适的RB配置,则转向步骤S407,否则转向步骤S410。
在步骤S407,因为没有合适的RB配置适合该MBMS业务会话更新请求,因此,拒绝该业务会话更新的请求。之后,直接转向步骤S420结束处理,而不需要更新业务调度模板。
在步骤S410,意味着在步骤S408,确定有合适的RB配置适合该MBMS业务会话的更新请求,则用新的RB配置更新业务—RB的映射,之后,执行步骤S406,确定业务—RB映射关系,更新业务调度模板,并通知相应的eNB。
对于一个MBMS业务会话停止消息,在步骤S411,取消该业务原有的RB配置,之后,执行步骤S406,确定业务—RB映射关系,更新业务调度模板,并通知相应的eNB。
在方案1中,所有RB配置和调度模板均由OMC预先固定,并配置在所涉及的eNB和MCE中。针对一个MBMS业务,MCE在这些预定义的可用选项中选择RB配置参数,一旦选择了RB配置参数,则根据业务-RB映射的固定关系,就完成了该业务的调度。即,在MCE动态选择业务-RB映射。业务-RB映射信息应当保留在MCE中,以用于随后的业务调度。因为调度模板是固定的,因此不需要调度模板的更新。
为了减少与调度模板有关的信令传输,可以定义调度模板中每个数据率PRB分配的索引。例如,在附图3中,可以将此固定模板的索引指示符定义为{PRB512,0,PRB512,1,PRB256,0,PRB256,1,PRB128,0,PRB128,1,PRB64,0,PRB64,1,PRB64,2}。然后,可以通过添加PRBrate,index指示符,将此业务调度模式信息在无线电配置设置参数中传送给eNB。
方案1具有静态和简单的特征,尤其适合于业务状态固定的场合,如移动电视业务等。但是,如果同时传输的业务的最大数量超过预定义的数值,则方案1不能很好地支持新加入的业务。另外,当新加入的业务的数据率要求与预定义数值不一致时,方案1也不能很好地支持该业务。
例如,在图5A中,如果需要加入具有128Kbps数据速率要求的新业务,此时128Kbps PRB不可用,但所剩余的其他可用数据速率PRB足以支持该业务,则根据方案1,不能支持此新加入的业务。
方案1的扩展方案(采用OMC固定模板,在MCE采用动态映射和重映射业务-RB)可以弥补上述方案1中的一些缺陷。扩展方案与上述方案1之间的区别在于采用了动态业务-RB映射/重映射和复用来改善无线电资源的效率。
在图5B(上半部分)中,示出了扩展方案的示例。如图5A所示,在上述方案1中,不能支持新加入的128Kbps业务。但是,在扩展方案中,可以通过两个可用64Kbps PRB的复用,来支持此业务。另一可选方案在于可以将前两个128Kbps业务的映射转换为一个可用256Kbps,并释放128Kbps PRB用于新加入的业务。但是,该可选方案可能会影响目前正在进行的、具有128Kbps要求的业务,因此,除非没有其他方案可用,最好不采用该可选方案。
图5B(下半部分)还示出了扩展方案的另一示例,所有64Kbps分配已经被占用,此时,需要新加入64Kbps业务,则可以将其分配在可用的128Kbps PRB中。稍后,如果要加入另一64Kbps业务,则可以将其与前一64Kbps业务复用在上述128Kbps PRB上。
3.(方案2)采用OMC固定RB参数,在MCE采用动态模板和业务-RB映射
在此方案中,仍然预先定义可以使用的MBMS业务RB配置参数以及系统支持的最大业务数据速率,并且类似于方案1,通过OMC来配置所有选项。但是,调度模板并不是固定配置的,业务分布状态也不是固定配置的。详细调度模板由MCE根据实际业务的加入状况来确定。
图2C示出了根据本发明的方案2,MCE200中的MBMS业务调度单元206和无线电配置设置单元204的内部结构。
MBMS业务调度单元206包括会话类型判断模块2100’、业务支持确定模块2200’、业务拒绝模块2500和业务调度模板更新模块2700。无线电配置设置单元204包括RB配置查询模块2300’和RB参数设置模块2400。
如上所述,在本发明的方案2中,业务调度模板不是预先定义的,因此,方案2的主要操作在于根据某一MBMS业务数据率的请求,为其分配适当的RB配置,并更新业务调度模板,完成该MBMS业务的业务调度;或者当无法支持该MBMS业务时,拒绝该MBMS业务。
具体地,会话类型判断模块2100’用于判断所接收到的MBMS业务会话消息是MBMS业务会话开始/更新/停止消息中的哪一种,并根据不同的会话类型,指示业务支持确定模块2200’或RB参数设置模块2400进行操作。具体地,当接收到的会话消息为MBMS业务开始/更新消息时,指示业务支持确定模块2200’进行操作;以及当接收到的会话消息为MBMS业务会话停止消息时,指示RB参数设置模块2400进行操作。
业务支持确定模块2200’判断当前系统的加上新请求的业务总数据速率是否已经超出了预定义的最大支持业务速率。如果当前系统的加上新请求的业务总数据速率超出了预定义的最大业务速率,则表示没有足够的资源来支持该业务会话,业务支持确定模块2200’指示业务拒绝模块2500执行业务拒绝处理。如果当前系统的加上新请求的业务总数据速率超出了预定义的最大业务速率,则业务支持确定模块2200’指示RB配置查询模块2300’查询合适的RB配置以用于该业务会话要求。
RB配置查询模块2300’用于查询用于接收到的MBMS业务会话要求的合适RB配置。
RB参数设置模块2400用于设置(确定/更新/取消)MBMS业务会话的RB参数。
业务拒绝模块2500用于根据业务支持确定模块2200’的指示,拒绝为新请求开始的业务会话提供服务或者拒绝更新正在进行的业务会话,并结束处理。
业务调度模板更新模块2700根据MBMS业务会话的RB参数,更新业务调度模板,并通知eNB300。
根据本发明的方案2的基本处理流程如图6所示。
在步骤S601,进行业务统计,确定系统可以选用的RB配置参数集合以及总速率需求。
在步骤S602,基于步骤S601中的业务统计结果,OMC在eNB和MCE中同时配置RB参数,并在MCE中配置总的速率要求。
在步骤S603,MCE接收到一个MBMS业务的会话开始/更新/停止消息后对于不同的业务会话消息进行不同的业务-RB配置的映射处理,确定业务调度模板。
如果收到一个MBMS业务的会话开始/更新消息,则执行步骤S604。如果收到一个MBMS业务的会话停止消息,则执行步骤S608。
在步骤S604,判断当前系统的加上新请求的业务总数据速率是否已经超出了预定义的最大支持业务速率。如果当前系统的加上新请求的业务总数据速率超出了预定义的最大业务速率(步骤S604中的“是”),则表示没有足够的资源来支持该业务会话,则转向步骤S607,拒绝为新请求开始的业务会话提供服务或者拒绝更新正在进行的业务会话,并在步骤S620,结束处理。
如果当前系统的加上新请求的业务总数据速率超出了预定义的最大业务速率(步骤S604中的“否”),则在步骤S605,选择合适的RB配置适用于该业务会话要求,确定业务-RB映射。
在步骤S606,根据选择的业务—RB映射关系,更新业务调度模板,并通知eNB。这里业务的调度模板是不确定的,需要根据业务的实际情况,动态地改变业务-RB的映射关系。
如上所述,步骤S607表示没有相应的资源,拒绝该业务会话的请求。之后,直接转向步骤S620结束处理,而不需要更新业务调度模板。
对于一个MBMS业务会话停止消息,在步骤S608,取消该业务原有的RB配置,之后,执行步骤S606,更新业务调度模板,并通知相应的eNB。
由于需求与可用资源之间不能恰好匹配,在MCE所产生的调度模式中可能存在资源“空洞(hole)”。为了提高资源利用率,与调度模板中的这些资源“空洞”相对应的剩余资源(时间/频率)可以由eNB自身确定用于单播业务,从而将MBMS业务与单播业务进行TDM复用。
E-MBMS业务调度模板将一直保持有效,直到MBMS业务的会话状态发生改变,如MBMS会话启动、更新或停止。MCE将从SAE GW接收相关信息,并重新进行业务调度模板更新。eNB在下一调度周期内将执行新调度模板。
方案2与方案1之间的主要区别在于:方案1中的调度模板是固定于预定义的服务集合的,而在方案2中,调度模板是动态的,并根据实际业务会话启动和停止状态,实时地改变。
图7是示出了业务调度方案2的示例的示意图。需要调度的业务与图5A所示的方案1相同,但根据方案2,得到了不同的调度模板结果。在调度模板中存在一些剩余的资源“空洞”,为了提高资源效率,可以由eNB自身确定将其用于其他单播业务,从而将MBMS业务与单播业务进行复用。
调度方案2具有比调度方案1更好的灵活性,并且与业务分布状况无关。调度方案2可以适用于业务状况不确定的场合。从MCE传送给eNB的调度模板信息可以转换为时隙资源的索引,以降低表示的复杂性。根据最小调度单元的定义,可以将时隙资源索引定义为{T0,T1,…,Tn}。
在本发明中,以针对E-MBMS RF合并而进行的统一物理层资源分配为目的,详细讨论了E-MBMS业务调度方法。
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。