新型利用射頻拉遠設(shè)備的統(tǒng)計復(fù)用的e-MBMS系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】新型利用射頻拉遠設(shè)備的統(tǒng)計復(fù)用的e-MBMS系統(tǒng)
[0001](一)領(lǐng)域
新型利用射頻拉遠設(shè)備的統(tǒng)計復(fù)用的e-MBMS系統(tǒng)屬于電子信息領(lǐng)域。
[0002](二)簡介
“復(fù)用”是通信技術(shù)中常用的名詞，是指能在同一傳輸媒質(zhì)中同時傳輸多路信號的技術(shù)，用以提高通信線路的利用率。常用的方式有頻分復(fù)用、時分復(fù)用、碼分復(fù)用等。
[0003]頻分復(fù)用是利用不同的頻率使不同的信號同時傳送而互不干擾；時分復(fù)用是利用不同的時隙使不同的信號同時傳送而互不干擾；碼分復(fù)用是利用各路信號的代碼相互正交而實現(xiàn)互不干擾。
[0004]統(tǒng)計復(fù)用只要應(yīng)用于數(shù)字電視節(jié)目復(fù)用器和分組交換網(wǎng)。
[0005]在數(shù)字電視領(lǐng)域中，復(fù)用可分為一般復(fù)用和統(tǒng)計復(fù)用。
[0006]一般復(fù)用即將輸入的多個TS流的信息匯總成一個比特率更高的TS流輸出，不改變各TS流中所含節(jié)目信息的比特率。
[0007]而統(tǒng)計復(fù)用則可分析各輸入節(jié)目的具體情況，按需分配，使有限的比特率能盡可能合理的在所有的節(jié)目間進行動態(tài)分配，以達到壓縮總比特率而盡量不影響節(jié)目質(zhì)量的目的。
[0008]在數(shù)字電視中，統(tǒng)計復(fù)用分兩種，一種是一般的統(tǒng)計復(fù)用，它是根據(jù)編碼器壓縮所需要的碼率與新型象內(nèi)容之間的關(guān)系，固定復(fù)用器輸出總碼率的情況下，對多個視頻流進行聯(lián)合控制，達到多視頻流盡量合理的共享總碼率。
[0009]它必須是編碼器與復(fù)用器聯(lián)合工作，且編碼器必須具有動態(tài)碼率控制的功能。
[0010]另一種是統(tǒng)計再復(fù)用，它是對輸入的TS流(不管來自何處)進行分析后，得出哪些ES新型象成分此刻為低速，哪些ES成分此刻為高速，然后再據(jù)此對TS流中數(shù)據(jù)的進行處理，使低速成分占用更低的比特率，而高速成分占用高比特率(以此執(zhí)行虛擬的解/編碼過程)，且其總輸出碼率是固定的，無須與編碼器聯(lián)合工作。
[0011]顯然后一種方式的性/價比更高，據(jù)了解約為前者價格的1/5。而且后一種方式中的碼率壓縮器可在帶寬不緊張時不用。
[0012]在終端方面，MBMS仍然最大限度地繼承了已有的3GPP標(biāo)準，在終端耗電、存儲、多媒體處理、顯示等技術(shù)得到改善的同時，僅僅是原有基帶處理功能的增強。
[0013]因此，承載寬帶多媒體業(yè)務(wù)的MBMS終端與現(xiàn)有終端保持了很好的統(tǒng)一性。
[0014]在帶寬方面，MBMS可以最大使用256kbps的速率進行下載和流媒體的傳送，而只要128kbps就可以支持15fps QCIF 176*144新型像和12.2Kbps語音組合的體育類節(jié)目的收看需求。
[0015]在互動方面，MBMS本身沒有定義特別的上行信道，但可以利用已有上行控制信道進行業(yè)務(wù)訂閱、業(yè)務(wù)加入等業(yè)務(wù)控制流程，同時利用上行業(yè)務(wù)信道實現(xiàn)與下行廣播/組播配合的一些交互類業(yè)務(wù)的實現(xiàn)。
[0016]在容量方面，MBMS提供點到多點傳送多媒體的發(fā)送機制，提供所謂“Send Once，Charge Many times”的業(yè)務(wù)模式，資源消耗與用戶數(shù)的增長無關(guān)，從而為節(jié)省3G網(wǎng)絡(luò)非常緊張的空口資源和Iub 口傳輸資源、規(guī)避移動網(wǎng)絡(luò)容量劣勢尋找到了根本解決途徑。
[0017]用戶數(shù)越多，MBMS在容量和成本方面的優(yōu)勢發(fā)揮就越明顯；在組播用戶數(shù)少或者沒有組播業(yè)務(wù)用戶的時候，網(wǎng)絡(luò)可以靈活地為用戶分配專用信道或者關(guān)閉組播業(yè)務(wù)信道，這些移動網(wǎng)絡(luò)特有的高效資源管理技術(shù)更讓MBMS技術(shù)在容量方面錦上添花。
[0018]MBMS支持多媒體廣播業(yè)務(wù)和組播業(yè)務(wù)兩種模式,既可以將多媒體視頻信息直接向所有用戶廣播，也可以發(fā)送給一組收費的簽約用戶收看，可以幫助運營商開展多媒體廣告、免費和收費電視頻道、彩信群發(fā)等多種商業(yè)應(yīng)用。運營商以較低的網(wǎng)絡(luò)部署成本就可開展手機電視業(yè)務(wù)。
[0019]從MBMS 向 E-MBMS 的演進
經(jīng)過長期的研究和發(fā)展，多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)(MBMS)在R6、R7版本的3G系統(tǒng)中已經(jīng)取得了完整的實現(xiàn)，但是仍然無法滿足日益增長的業(yè)務(wù)需求，尤其是用戶和運營商對手機電視業(yè)務(wù)的強烈需求。隨著R8規(guī)范的開始制定，一方面為了進一步提高MBMS的業(yè)務(wù)性能，另一方面需要適應(yīng)新的系統(tǒng)架構(gòu)演進/長期演進(SAE/LTE)系統(tǒng)，MBMS在邏輯架構(gòu)、業(yè)務(wù)模式、傳輸方式和信道結(jié)構(gòu)等方面進行了重大改進。通過分析研究，文章就這幾個方面詳細地闡述了從現(xiàn)有的MBMS (即R6/R7 MBMS)到演進多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)(E-MBMS)(包括SAE MBMS和LTE MBMS)的演進過程。
[0020]多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)(MBMS)是3GPP組織在R6版本中引入的重要特性，是為了實現(xiàn)從數(shù)據(jù)源向特定范圍內(nèi)多個用戶同時傳送數(shù)據(jù)的一種點到多點的業(yè)務(wù)，從而令網(wǎng)絡(luò)(包括核心網(wǎng)和接入網(wǎng))資源得到共享，以較少的資源實現(xiàn)為大量具有相同需求的用戶同時提供業(yè)務(wù)。
[0021]雖然經(jīng)過長期的研究和發(fā)展，MBMS在R6、R7版本的3G系統(tǒng)中已經(jīng)取得了完整的實現(xiàn)，但是仍然無法滿足日益增長的業(yè)務(wù)需求，尤其是用戶和運營商對手機電視業(yè)務(wù)的強烈需求。
[0022]隨著R8規(guī)范的開始制定，一方面為了進一步提高MBMS的業(yè)務(wù)性能，另一方面需要適應(yīng)新的系統(tǒng)架構(gòu)演進/長期演進(SAE/LTE)系統(tǒng)，MBMS在邏輯架構(gòu)、業(yè)務(wù)模式、傳輸方式和信道結(jié)構(gòu)等方面進行了重大改進。
[0023]就這幾個方面詳細地闡述了從現(xiàn)有的MBMS (即R6/R7 MBMS^lj E-MBMS (即演進版MBMS，包括SAE MBMS和LTE MBMS )的演進過程。
[0024]E-MBMS邏輯架構(gòu)
在R6/R7中，通過在3G系統(tǒng)中增加BM-SC (包括定義Gmb、Mz接口)，并向已有的網(wǎng)絡(luò)實體增加MBMS功能來提供MBMS業(yè)務(wù)。
[0025]因此R6/R7 MBMS可以看作是對3G系統(tǒng)的一種功能擴展。
[0026]而在E-MBMS中提供了完整的邏輯架構(gòu)，包括在核心網(wǎng)中定義的MBMS邏輯實體和在接入網(wǎng)中定義的動態(tài)管理(MCE)功能實體(詳見本文第3部分)，以及相關(guān)的控制面、用戶面接口。
[0027]E-MBMS這種完整、獨立的邏輯架構(gòu)，便于對MBMS各部分功能進行靈活部署，有利于MBMS的資源優(yōu)化和性能提升。
[0028]eBM-SC是演進版的BM-SC，它不但具有BM-SC的功能，還能夠在使用MBMS承載(通過SGmb、SGimb接口)或者使用單播承載(通過SGi接口)之間進行選擇，這樣使得eBM_SC有能力針對業(yè)務(wù)特性和用戶數(shù)量來選擇合理的承載類型。
[0029]由于在E-MBMS中提供了增強廣播承載類型(詳見本文第2部分)，因此UE可能使用單播承載向eBM-SC進行注冊/注銷。
[0030]此外eBM-SC還能夠通過單播承載向特定用戶提供高級別的MBMS業(yè)務(wù)。
[0031]MBMS業(yè)務(wù)在核心網(wǎng)中由E-MBMS網(wǎng)關(guān)負責(zé)處理，它由控制面和用戶面功能組成，這兩部分功能可能實現(xiàn)于不同的網(wǎng)絡(luò)實體。
[0032]用戶面功能一方面負責(zé)中轉(zhuǎn)eBM-SC與控制面功能之問的信令(通過SGmb和Sm接口)，另一方面負責(zé)接收來自eBM-SC的MBMS業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(通過SGimb接口)，并通過Ml接口向接入網(wǎng)傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。Ml接口支持數(shù)據(jù)幀的同步傳輸，以IP組播的方式下發(fā)數(shù)據(jù)?？刂泼婀δ苤饕撠?zé)接收和處理來自于eBM-SC的MBMS承載業(yè)務(wù)的會話控制信令(如:會話開始、停止)、以及用戶面功能所提供的必要信息(如:用于MBMS數(shù)據(jù)傳輸?shù)腎P組播地址)，并且通過M3接口與接入網(wǎng)進行信令交互。
[0033]MBMS提供廣播和組播兩種承載類型。
[0034]使用廣播承載時，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)會向業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)的所有用戶發(fā)送，用戶無需向網(wǎng)絡(luò)進行注冊便可以接收數(shù)據(jù)；而使用組播承載時，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)只向特定用戶進行傳輸，為了接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，用戶必須向網(wǎng)絡(luò)進行注冊，并將用戶信息保存在網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)節(jié)點之中。
[0035]MBMS廣播和組播是針對不同的業(yè)務(wù)需求提供的不同承載類型，具有不同的業(yè)務(wù)流程。
[0036]每項MBMS業(yè)務(wù)在BM-SC都保存了對應(yīng)的業(yè)務(wù)信息，通過業(yè)務(wù)聲明/發(fā)現(xiàn)過程(包括WAP、ht