用于单频网传输的内容同步方法和装置制造方法及图纸

技术编号:3583819 阅读:143 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提出了一种用于单频网传输的内容同步方法,包括:一个或多个基站接收分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息;所述一个或多个基站利用所述发送定时信息所指示的时间处或之后的第一个传输时机,在空中接口上传输包含所述分组数据的传输块。此外,本发明专利技术还提出了用于单频网传输的内容同步的基站、用户平面实体和广播多播服务中心。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及移动通信领域中的单频网(SFN),更具体地,涉及一种用于单频网传输的内容同步方法和装置。本专利技术一般应用于移动通信领域高速数据传输的无线接入网,特别是无线网关(aGW),包含用户平面实体(UPE)到演进基站(eNB)的接口(称为S1接口)的设计和实现,或者是广播和多播业务中心(BM-SC)到演进基站的接口的设计和实现。本专利技术可以应用于3GPP的接入网长期演进(LTE)的多媒体广播和多播系统,以及扩展到其他采用单频网技术的无线网络传输系统。
技术介绍
在采用单频网技术的无线网络传输系统中,例如在LTE的多媒体广播和多播系统中,所有基站(以下简称为eNB)都是在时间和频率上完全同步。这样,如果每个eNB在同一个起始时刻发送同样的数据,并且采用同样的物理层调制编码技术,则在空间传播中,从各个eNB发出的信号具有同样的波形。在用户接收端(以下简称为UE),可以将eNB所发送的数据看成是同一个eNB所发出的信号。由于UE接收到的都是有用的、传输同样数据的信号,这种技术可以极大地降低相邻小区干扰(因为此时来自相邻小区的都是有用信号而非干扰),因而适用于一些广播和多播系统。例如,在LTE的多媒体广播和多播系统中,采用了这样的单频网技术。 图1示出了LTE MBMS的网络拓扑结构。支持MBMS的网元主要包括BM-SC(广播/多播业务中心)、aGW(接入网关)、eNB(演进的基站)、UE(用户设备)。BM-SC是内容提供者的入口,用于授权和在PLMN中发起MBMS承载业务,并按照预定时间计划传送MBMS数据。aGW对用户进行MBMS承载业务控制,并将MBMS数据传送到UTRAN。eNB负责向指定的MBMS服务区的空中接口高效地传送MBMS数据。 图2示出了SFN的网络结构示意图。在图2中,各个基站采用相同的频点覆盖,小区和小区之间不需要用时间、频率或码进行复用。同一个业务在所有基站覆盖的区域都分配同样的时间和频率资源。由于采用相同的物理层调制和编码技术,从各个基站发出的相同数据的信号在空间的波形都一样。从UE接收机来看,就像是从一个基站发出的信号一样,只不过具有了一些较大时延的多径。单频网可以用所有基站和正常的基站发射功率来全覆盖,也可以用部分基站和升高的基站发射功率来全覆盖。 但是,要在无线通信系统中实现单频网技术,在同步方面,一是要实现所有eNB物理层的时间和频率的同步,二是要在传输层实现内容(或数据)的完全同步。本专利技术主要涉及上述第二点内容同步方法和装置。 在LTE无线通信系统中,无线接口协议层分为三层。最底层是物理层(L1),位于物理层(L1)之上的协议层包括数据链路层(L2)和网络层(L3)。在无线接口中,数据链路层被划分为几个子层,其中包括媒体接入控制(MAC)协议子层、无线链路控制(RLC)协议子层、分组数据会聚协议(PDCP)子层。网络层(L3)提供了无线资源控制(RRC)功能。在最新的LTE协议规范中,PDCP子层被置于UPE节点。但是,本专利技术并不局限于此,PDCP子层也可以位于eNB。 S1接口的协议层相对比较简单,在本申请中,只考虑用户平面。在用户平面,业务数据分组在传输网络层(TNL)从UPE传递到eNB,考虑到是广播和多播业务,在TNL中一般采用UDP/IP传输技术。在UDP/IP之上,也可以增加一层GDP-U(GPRS数据协议-用户面)。 在整个协议结构中,由于到达各个eNB的是IP数据分组,IP数据分组的长度是变化的,从几十个字节到最大1500个字节,而且由于到达各个eNB的路由各不相同,因此要将这些数据分组在空中接口形成同步的数据帧的流,是一个必须要解决的问题。再者,在空中接口上的数据帧或者是填入到数据帧里的传输块具有固定配置的长度。将变长的IP数据分组放到定长的传输块中,必须要进行分段和级联。 本专利技术所要解决的技术问题是提出一种新的应用于LTE多媒体广播和多播系统的内容同步方案。该方案可以实现IP数据分组在无线接口协议中的分段和级联,并且组成的传输块都具有相同的内容,同一时刻在空中接口发出。 最近一次RAN3会议上,提交了一些与E-MBMS RF组合的L2内容同步有关的文档。通过对这些文档进行讨论,关于L2内容同步,达成了以下共识(参见R3-061931 LTE MBMSContent SynchronizationAgreements(So far),Vodafone Group,2006年11月) -MBMS内容分发实体应当支持能够实现以下功能的同步协议向SFN区域中受影响的eNB提供定时信息,以支持同步无线传输; -需要能够实现以下功能的同步协议在向eNB分发数据期间分组丢失的情况下,实现eNB无线处理的简单恢复,例如,不需要任何反馈/重传信道; -在无线接口上分发内容之前,多种技术(例如,级联concatenation和分段segmentation)已经用于确保最为有效地利用无线资源; -预期由多小区协调实体(MCE)来配置加入SFN操作的所有eNB的RLC/MAC,以确保在eNB中的无线用户面(RLC/MAC)参与SFN操作的情况下,传输针对SFN操作的相同数据。 系统体系结构演进(SAE)承载级内容同步机制是针对E-MBMS RF合并的L2内容传输同步的两个基本体系结构选项之一。 本申请描述了一种能够实现SAE承载级内容同步的同步方法,称为直接RLC级时间戳解决方案,实现了业务传输的最小延迟。 此外,可以根据所使用的TNL的所需可靠性,来进行适当解决方案的选择。
技术实现思路
根据本专利技术,提出了一种用于单频网传输的内容同步方法,包括一个或多个基站接收分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息;所述一个或多个基站利用所述发送定时信息所指示的时间处或之后的第一个传输时机,在空中接口上传输包含所述分组数据的传输块。 根据本专利技术,提出了一种用于单频网传输的内容同步的基站,包括接收单元,用于接收分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息;发送定时信息提取单元,用于从所述接收单元接收到的分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息中提取所述发送定时信息;传输块形成单元,用于将所述接收单元所接收到的分组数据分段和级联为具有固定大小的多个传输块;以及发送单元,用于利用所述发送定时信息所指示的时间处或之后的第一个传输时机,在空中接口上传输由所述传输块形成单元所形成的传输块。 根据本专利技术,提出了一种用于单频网传输的内容同步的用户平面实体,包括接收单元,用于从广播多播业务中心接收分组数据;发送单元,用于向一个或多个基站发送分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息;发送定时信息计算单元,用于根据接收到所述数据分组的接收时刻或发送所述数据分组的发送时刻、所述用户平面实体与所述一个或多个基站之间的最大传送延迟、和预设余量,确定所述发送定时信息。 根据本专利技术,提出了一种用于单频网传输的内容同步的广播多播服务中心,包括接收单元,用于从数据源接收分组数据;发送单元,用于向一个或多个基站发送分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息;发送定时信息计算单元,用于根据接收到所述数据分组的接收时刻或发送所述数据分组的发送时刻、所述广播多播服务中心与所述一个本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于单频网传输的内容同步方法,包括:一个或多个基站接收分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息;所述一个或多个基站利用所述发送定时信息所指示的时间处或之后的第一个传输时机,在空中接口上传输包含所述分组数据的传输块。

【技术特征摘要】
1. 一种用于单频网传输的内容同步方法,包括一个或多个基站接收分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息;所述一个或多个基站利用所述发送定时信息所指示的时间处或之后的第一个传输时机,在空中接口上传输包含所述分组数据的传输块。2. 根据权利要求1所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于由用户平面实体向所述一个或多个基站发送所述分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息,而且所述用户平面实体根据接收到所述数据分组的接收时刻或发送所述数据分组的发送时刻、所述用户平面实体与所述一个或多个基站之间的最大传送延迟、和预设余量,确定所述发送定时信息。3. 根据权利要求1所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于由广播多播服务中心向所述一个或多个基站发送所述分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息,而且所述广播多播服务中心根据接收到所述数据分组的接收时刻或发送所述数据分组的发送时刻、所述广播多播服务中心与所述一个或多个基站之间的最大传送延迟、和预设余量,确定所述发送定时信息。4. 根据权利要求1~3之一所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于对于任一基站,当所述基站发现对于一个传输块和一个分组,如果将所述一个分组和紧接在所述一个分组之前的分组级联并填入同一传输块,所述传输块将在与所述一个分组相关的发送定时信息所指示的时间之前开始传输,则所述基站不执行所述一个分组和紧接在所述一个分组之前的分组之间的级联,而是在该传输块中加入一些填充字节;并在与所述一个分组相关的发送定时信息所指示的时间处或之后传输所述一个分组。5. 根据权利要求4所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于当所述一个传输块将在与所述一个分组相关的发送定时信息所指示的时间处或之后开始传输时,所述基站执行所述一个分组和紧接在所述一个分组之前的分组之间的级联。6. 根据权利要求1~5之一所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于所述一个或多个基站还接收与所述分组数据相关的序列号信息,所述序列号信息用于指示各个分组数据的正确接收顺序。7. 根据权利要求6所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于对于任一基站,所述基站根据所述序列号信息确定是否发生分组丢失。8. 根据权利要求7所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于在发生分组丢失的情况下,所述基站确定分组丢失是否将破坏内容同步。9. 根据权利要求8所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于如果在与丢失分组后的第一个正确接收到的分组数据相关的发送定时信息所指示的时刻,所述基站的无线链路控制缓冲器中还具有丢失分组前的最后一个正确接收到的分组数据或部分分组数据,所述基站确定分组丢失不会破坏内容同步。10. 根据权利要求9所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于所述一个或多个基站还接收与所述分组数据相关的累积计数信息,所述累积计数信息用于指示所述分组数据在分组序列中的实际位置和所占据的长度。11. 根据权利要求10所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于在确定分组丢失不会破坏内容同步的情况下,所述基站根据所述累积计数信息,恢复出与丢失分组相同长度的伪数据分组,存入所述无线链路控制缓冲器中,所述伪数据分组具有与当前正确接收的数据分组相同的发送定时信息。12. 根据权利要求8所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于如果在与丢失分组后的第一个正确接收到的分组数据相关的发送定时信息所指示的时刻,所述基站的无线链路控制缓冲器中没有丢失分组前的最后一个正确接收到的分组数据或部分分组数据,所述基站确定分组丢失将破坏内容同步,立即停止空中接口上传输块的发送,直到接收到与不定期同步标签相关的分组数据为止。13. 根据权利要求12所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于在与所接收到的与不定期同步标签相关的分组数据相关的发送定时信息所指示的时间处,所述基站立即丢弃所述无线链路控制缓冲器中未发完的之前的数据分组,从而强制处理新的所接收到的与不定期同步标签相关的数据分组。14. 根据权利要求2或3所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于假设即将调度传输的分组序列(P0,...,Pi,...,Pn,Pn+1,...)在时刻(trx,0,...,trx,i,...,trx,n,trx,n+1,...)到达,分组Pj的大小以|Pj|表示,j=0,...,i,...,n,n+1,...,而且分组序列(Pi,...,Pn)相互级联,Pi表示位与在先分组级联的分组,所述用户平面实体或广播多播服务中心发现对于分组Pn+1,与分组Pn+1相关的发送定时信息Tn+1满足以下条件时,所述用户平面实体或广播多播服务中心针对分组Pn+1,设置不定期同步标签其中tcompl,i~n是完成在先的n-i+1个分组的传输的时刻,TIS表示周期性进行调度的调度时间间隔,每个调度事件所能调度的最大该业务的数据量以S表示,则最大业务比特率符号表示上取整。15. 根据权利要求14所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于在超过预定时间阈值的时间段内,仍未满足上述条件时,所述用户平面实体或广播多播服务中心针对当前分组Pn+1,强制设置不定期同步标签。16. 根据权利要求12~15之一所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于所述一个或多个基站还接收与所述分组数据相关的累积计数信息,所述累积计数信息用于指示所述分组数据在分组序列中的实际位置和所占据的长度。17. 根据权利要求16所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于所述不定期同步标签由所述累积计数信息的初始值表示。18. 根据权利要求12~15之一所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于所述不定期同步标签由专用的固定比特表示。19. 根据权利要求1~18之一所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于与所述分组数据相关的发送定时信息、累积计数信息和序列号信息通过同步协议分组数据单元的报头、通过S1接口上数据面的数据帧中的信元来携带、通过S1数据面的控制帧中的信元来携带、或者通过控制面的控制信令来携带。20. 根据权利要求1~18之一所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于与所述分组数据相关的发送定时信息是时间戳。21. 根据权利要求1~18之一所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于与所述分组数据相关的累积计数信息是字节计数或比特计数。22. 根据权利要求1~18之一所述的用于单频网传输的内容同步方法,其特征在于与所述分组数据相关的序列号信息是S1接口上的GPRS数据协议-用户面中的序列号或单独设计的序列号。23. 一种用于单频网传输的内容同步的基站,包括接收单元,用于接收分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息;发送定时信息提取单元,用于从所述接收单元接收到的分组数据和与所述分组数据相关的发送定时信息中提取所述发送定时信息;传输块形成单元,用于将所述接收单元所接收到的分组数据分段和级联为具有固定大小的多个传输块;以及发送单元,用于利用所述发送定时信息所指示的时间处或之后的第一个传输时机,在空中接口上传输由所述传输块形成单元所形成的传输块。24. 根据权利要求23所述的用于单频网传输的内容同步的基站,其特征在于所述基站包括级联判断单元,用于当所述级联判断单元发现对于一个传输块和一个分组,如果将所述一个分组和紧接在所述一个分组之前的分组级联并填入同一传输块,所述传输块将在与所述一个分组相关的发送定时信息所指示的时间之前开始传输,则所述级联判断单元确定不执行所述一个分组和紧接在所述一个分组之前的分组之间的级联,而是在该传输块中加入一些填充字节,并在与所述一个分组相关的发送定时信息所指示的时间处或之后传输所述一个分组。25. 根据权利要求24所述的用于单频网传输的内容同步的基站,其特征在于当所述一个传输块将在与所述一个分组相关的发送定时信息所指示的时间处或之后开始传输时,所述级联判断单元确定执行所述一个分组和紧接在所述一个分组之前的分组之间的级联。26. 根据权利要求25所述的用于单频网传输的内容同步的基站,其特征在于所述接收单元还接收与所述分组数据相关的序列号信息,以及所述基站还包括序列号信息提取单元,用于提取所述序列号信息,所述序列号信息用于指示各个分组数据的正确接收顺序。27. 根据权利要求26所述的用于单频网传输的内容同步的基站,其特征在于所述基站还包括分组丢失判断单元,用于根据所述序列号信息提取单元所提取出的所述序列号信息确定是否发生分组丢失。28. 根据权利要求27所述的用于单频网传输的内容同步的基站,其特征在于所述基站还包括分组丢失可恢复判断单元,用于在发生分组丢失的情况下,确定分组丢失是否将破坏内容同步;其中将破坏内容同步的分组丢失确定为分组丢失不可恢复的情况,而将不破坏内容同步的分组丢失确定为分组丢失可恢复的情况。29. 根据权利要求28所述的用于单频网传输的内容同步的基站,其特征在于如果在与丢失分组后的第一个正确接收到的分组数据相关的发送定时信息所指示的时刻,所述基站的无线链路控制缓冲器中还具有丢失分组前的最后一个正确接收到的分组数据或部分分组数据,所述分组丢失可恢复判断单元确定分组丢失不会破坏内容同步,即分组丢失可恢复的情况。30. 根据权利要求29所述的用于单频网传输的内容同步的基站,其特征在于所述接收单元还接收与所述分组数据相关的累积计数信息,所述累积计数信息用于指示所述分组数据在分组序列中的实际...

【专利技术属性】
技术研发人员:王勇刚王河胡中骥
申请(专利权)人:上海贝尔阿尔卡特股份有限公司
类型:发明
国别省市:31[]

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