一种lte系统中基站mac层对mbms业务的处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统，其特征在于，该系统包括复用模块(101)、MSI模块(102)、MAC?PDU模块(103)、处理丢包模块(104)、调度模块(105)和系统时钟(106)。MSI模块计算的字节数需要传递给MAC?PDU模块使用；MAC?PDU模块计算的每个传输时间间隔(TTI)内可承载的数据量和传输块(TB)个数需要传递给复用模块使用；复用模块检测到丢包之后需要处理丢包模块进行处理；而处理丢包模块需要根据结束PDU的类型指导调度模块对MBMS业务的调度。本发明保证了多个基站之间发送业务的内容、时间、频率上的同步，完善了LTE基站MAC层和MBMS业务的处理过程。
【专利说明】—种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及长期演进(LTE)系统技术，特别是涉及一种长期演进(LTE)系统中基站(eNB)的媒体接入控制层(MAC)对多媒体广播/多播业务(MBMS)的处理技术。
【背景技术】
[0002]MBMS采用单频网(MBSFN)方式传输业务，即:处于MBSFN同步区域内的多个小区在相同的时间和频率资源上发送相同的内容，这样用户可以将来自多个小区的信号作为多径信号进行合并，极大地提高了小区边缘的频谱效率。
[0003]为了实现MBSFN传输，MBSFN同步区域内的基站必须保持发送内容的完全同步，同步(SYNC)协议(TS25.446)提供了三种分组数据单元(I3DU)类型，其中PDU类型I是用来承载数据的，包括:时间戳、包编号、已发送的八位字节。MAC层在一个多播信道(MCH)调度周期内只会发送有相同时间戳的数据包，本发明把这种数据包叫做同步序列。基站接收到这种数据包之后会检查时间戳和包编号，核对是否有丢包情况，严格保证所有基站发送的MBMS业务的内容完全相同。PDU类型O不承载数据信息，只包含之前发送的同步序列的信息，包括:时间戳、包编号、总包数、总字节数。PDU类型3除了这些信息之外还包含同步序列中每个包的长度。本发明策略在此基础上实现了 MAC层对同步序列的处理，保证了 MBSFN同步区域内的基站的同步。
[0004]为了实现基站之间的同步，LTE系统还弓丨入了 MBMS协调实体(MCE)。MCE统一协调多个基站MAC层的各种处理，如:MCH的调制编码方案(MCS)、复用方案、调度资源等。本发明策略主要针对MAC层，MAC根据MCE下发的调度信息和复用信息对MBMS业务进行处理。MAC层会复用多播业务信道(MTCH)传输的H)U，多个MTCH可以复用到同一个MCH中，MCH中的所有业务都使用相同的MCS。每个MCH都自己的传输周期，该周期由MCE下发给基站，MAC层根据该周期进行MBMS业务的调度。
[0005]3GPP在R6版本中引入了 MBMS业务，在之后的演进中对MBMS的框架和功能有了进一步的改进。但是现如今的技术并未针对MBMS业务的MAC层的具体实现进行完整的设计，只是针对其中的某些功能进行研究的，没有一个整体的MAC层方案来保证MBMS业务同步、高效地传输。
【发明内容】
[0006]为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提出一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统，在现有技术的基础上对MBMS业务的MAC层处理进行了详细设计，完整地阐述了基站MAC层对MBMS业务的处理流程。考虑了 MAC层的复用功能、调度功能、处理丢包功能、MAC PDU计算和组装功能、MCH调度信息(MSI)自动生成的功能和严格的系统时间。
[0007]本发明提出的一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统，该系统包括复用模块10UMSI模块102、MAC PDU模块103、处理丢包模块104、调度模块105和系统时钟106，其中:
[0008]复用模块101，用于缓存区中多种MBMS业务的复用组合；
[0009]MSI模块102，该模块包括两个子模块，即MSI计算模块和MSI生成模块；MSI计算模块用于在MCH周期开始之前计算当前MCH中MSI占用的字节数以及计算MCH的首个子帧可容纳的数据量;MSI生成模块用于将基站内当前MCH中MBMS资源占用信息告诉用户；
[0010]MAC PDU模块103，用于在调度时计算每个TTI生成的MAC PDU和TB的个数和大小，并在实际传输过程中封装MAC PDU,加MAC头，发送给物理层；
[0011]处理丢包模块104，用于进行丢包处理的控制，实现多个基站之间的内容同步；
[0012]调度模块105，用于与MCE —起决定该MCH的MCS、资源占用；
[0013]系统时钟106，用于提供系统时钟，用于将不同基站发送相同的MBMS消息的时间误差控制在CP范围内；
[0014]在该系统中:
[0015]复用模块101接收来自RLC层的RLC PDU,作为媒体访问控制业务数据单元MACSDU进行处理；并将当前接收到的数据包的具体情况传输给调度模块105，将复用到当前的MCH中的MBMS业务ID输出给MSI模块102 ;另一方面，当复用模块101发现有数据包丢失时，会在处理丢包模块104的控制下进行丢包处理，实现多小区的数据同步；同时根据MACPDU模块103计算的每个MBSFN子帧可容纳的字节数和TB大小执行具体的复用过程，如果是首个子帧，考虑MSI信息；MSI模块102根据复用模块101输出的MBMS业务ID、调度模块105发送的信令MCS和MAC PDU模块103输出的每个RB占用的字节数生成当前MCH的MSI信息和MSI信息占用的字节数，并将该消息发送给复用模块101和MAC PDU模块103 ；
[0016]MAC PDU模块103根据调度模块105发送的信令MCS和数据MCS计算的每个子帧内PDU的大小和个数，对于首个子帧，考虑MSI模块102的资源占用情况；同时，MAC PDU模块103将MSI信息、MCCH信令和复用模块处理后的数据复用到MCH中进行传输；将计算的每个子帧内PDU的大小和个数输出给复用模块101，并将根据信令MCS计算出的RB可传输的具体字节数传输给MSI模块102 ；
[0017]处理丢包模块104控制复用模块101在丢包情况下进行的数据处理，同时将当前丢失的数据包的具体类型传输给调度模块105 ；
[0018]调度模块105根据系统时钟模块106提供的准确系统时间在MBSFN子帧内进行数据包的调度；根据复用模块101和处理丢包模块104发送的丢失数据包的具体情况进行调度:如果丢失数据包为类型3的数据包，则调度模块105静默当前丢失的数据包占用的RB即可；如果丢失数据包为类型O的数据包，则调度模块105将停止该MCH在当前周期内的传输，直到下一个MCH传输开始为止；调度模块105和MCE共同控制MAC层MBMS业务的调度，它接收来自MCE的控制信令，并将其输出给MSI模块102和MAC PDU模块103。
[0019]所述复用模块101具体包括以下流程:
[0020]步骤501:判断当前接收的PDU是否为类型1，如果是则执行步骤502，否则，执行步骤503 ；
[0021]步骤502:每个PDU都携带数据的包编号和同步序列已经传输的数据量，MAC层获取包编号和已传数据量；
[0022]步骤503:接步骤501，如果当前同步序列已经传输完，则接收结束TOU，并根据结束PDU包含的内容获取当前的MBMS同步序列的情况，如至少包括:包编号、总包数、总字节数和每个包的包长度；
[0023]步骤504:当前同步序列已经传输完成，记录当前的子帧序号，并准备接收下一种MBMS业务的同步序列；
[0024]步骤505:判断MAC层接收的上一个PDU记录的包编号和这次接收的I3DU的包编号，如果是连续的，则表明MAC层接收到的数据包没有发生丢包现象，继续进行步骤507，否则表明发生了丢包现象，则执行步骤506 ；
[0025]步骤506:当发生丢包现象时，执行处理丢包模块104流程；
[0026]步骤507:接步骤505，当没有发生丢包时，当前接收的PDU进行传输；判断当前TTI的资源是否足够该PDU传输，如果是则进行步骤508，否则执行步骤509 ；
[0027]步骤508:如果当前的无线资源充足时，则将当前接收到的PDU作为MAC层SDU复用到MAC PDU中；
[0028]步骤509:接步骤507，如果当前的无线资源不足时，该PDU等待下一个MBMS可用的TTI进行复用。
[0029]所述MSI计算模块具体包括以下流程:
[0030]步骤301 =MAC层接收来自MCE的复用信息，由MCE来统一协调复用到每个MCH中的MBMS业务的个数和顺序，实现多个基站的内容同步，；
[0031]步骤302:由步骤301中的复用信息中获取复用到当前的MCH中的所有的MTCH的逻辑信道ID，并记录当前的逻辑信道ID ；
[0032]步骤303:由步骤301中的复用信息中获取复用到当前MCH中的所有的MBMS业务的个数n，并记录当前值；
[0033]步骤304，根据步骤303中获取的业务数n*2，计算得到当前MCH中的MSI的字节数，用于MAC PDU模块的计算，其中η为复用到当前MCH中的所有MBMS业务个数；；
[0034]所述MAC PDU模块103具体包括以下流程:
[0035]步骤401 =MAC层从MCE获取该MCH的调制编码方案数据MCS和信令MCSMCS的索引值；
[0036]步骤402，根据步骤401获取的两种MCS，查表获得首个子帧内的RB可承载的字节数和之后的MBSFN子帧内的RB可承载的字节数；
[0037]步骤403:根据步骤402获得的RB可承载的字节数，确定每个子帧可传输的数据量;
[0038]步骤404:根据MSI计算模块流程中的步骤304，获得该MCH的MSI字节数；
[0039]步骤405:判断当前TTI是否为MCH的首个传输子帧，如果是则按步骤406进行处理，否则按步骤409进行处理；
[0040]步骤406:当前TTI为MCH的首个传输子帧，判断该MCH种是否有MCCH ;如果是则进行步骤407，否则直接进行步骤408 ；
[0041]步骤407:当前MCH的首个子帧传输MCCH，获得MCCH传输所需的字节数，计算当前子帧可承载的业务量；
[0042]步骤408:根据步骤403计算的首个子帧的容量、步骤404获取的MSI的字节数和步骤407获得的MCCH的字节数得到首个子帧传输的MBMS业务的字节数；
[0043]步骤409:接步骤405，当前的子帧不是MCH传输的首个子帧时，判断当前传输的MBMS业务缓存的字节数是否大于该TTI可承载的字节数，如果是则执行步骤411，否则执行步骤410 ；
[0044]步骤410:接步骤409，当前MBMS业务的剩余数据量小于等于当前TTI可承载的数据量时，该种MBMS业务形成一个TB，该TB大小等于当前复用的MBMS业务量的大小，将结果通知复用模块，复用模块根据TB的大小进行MBMS业务的复用；
[0045]步骤411:接步骤409，当前MBMS业务的剩余数据量大于当前TTI可承载的数据量时，当前TTI只形成一个TB，该TB的大小与子帧可承载的数据量大小相同，将结果通知复用模块，复用模块根据TB的大小进行MBMS业务的复用。
[0046]所述MAC PDU模块103具体包括以下流程:
[0047]步骤601:在MBMS序列接收结束之后，基站接收到不包含业务数据的TOU，判断该不包含业务数据的PDU的具体类型是类型O的PDU还是类型3的rou ;如果是类型0PDU，则执行步骤604，否则执行步骤602 ；
[0048]步骤602:获取同步序列的包编号、总包数、总字节数和每个包的包长度；
[0049]步骤603:如果发生了丢包现象，而且同步序列的结束PDU是类型3的H)U，则嫩〇层根据当前包编号获取丢失的包的包长度，通知调度模块在传输数据时静默传输丢失的数据包占用的RB，保证多个基站之间的同步；
[0050]步骤604:基于步骤601的判决，说明接收到的结束PDU是类型O的TOU，则获取该同步序列的包编号、总包数和总字节数；
[0051]步骤605:如果发生了丢包现象，而且同步序列的结束PDU时类型O的H)U，通知调度模块停止该MCH在当前周期内的传输。
[0052]所述MSI生成模块具体包括以下流程:
[0053]步骤701:获取步骤302记录的复用到当前MCH的逻辑信道ID ；
[0054]步骤702:获取步骤504记录的复用到当前的MCH中的MBMS业务的同步序列传输完成时的子帧编号和下一种MBMS业务开始的子帧；
[0055]步骤703:根据步骤701获取的逻辑信道ID和步骤702获取的结束子帧编号生成MSI ;并在MCH的首个传输子帧内将MS1、存在的MCCH和MBMS业务数据复用。
[0056]所述调度模块105具体包括以下流程:
[0057]步骤801:对于每个系统时间对应的子帧，MAC层要确定该子帧是否为MBSFN子帧，如果当前子帧是MBSFN子帧，则传输MBMS业务进行步骤802，否则传输单播业务，执行步骤803 ；
[0058]步骤802:当前子帧是MBSFN子帧时，判断当前的子帧号是否大于MCE传输给基站的MCH的结束子帧，如果大于则执行步骤804，否则执行步骤805 ；
[0059]步骤803:当前子帧不是MBSFN子帧，则进行单播传输；
[0060]步骤804:如果当前子帧号大于MCE传输给基站的MCH的结束子帧，则表示MCH的当前传输周期已结束；如果还有未传输的同步序列数据则丢弃；
[0061]步骤805:如果当前子帧号不大于MCE传输给基站的MCH的结束子帧，则表示MCH的该周期没有结束，进行正常的MBMS业务传输；判断当前调度的MBMS业务是否还有数据需要传输，如果有，则执行步骤807 ;否则执行步骤806 ；
[0062]步骤806:当前调度的MBMS业务的同步序列已经没有数据可传输，则根据接收到的来自MCE的调度信息继续调度另一种复用到该MCH中的MBMS业务；
[0063]步骤807:判断接收到的来自高层的数据包是否有丢包，如果有，则执行步骤808，否则执行步骤809 ；
[0064]步骤808:如果发生了丢包现象，则根据处理丢包模块104的指示:如果当前的同步序列的结束PDU是类型O的rou，则停止MCH的当前调度周期，直到别的MCH传输或者当前MCH的下一个周期；如果当前的同步序列的结束PDU是类型3的H)U，则根据复用模块的指示静默传输该rou占用的RB，不传输任何信息；
[0065]步骤809:如果没有发生丢包现象，则调度当前的数据包。
[0066]与现有技术相比，本发明保证了多个基站之间发送业务的内容、时间、频率上的同步，完善了 LTE基站MAC层和MBMS业务的处理过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0067]图1为本发明一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统基于的MAC层的功能模块图；
[0068]图2为MAC层MBMS业务处理过程；
[0069]图3为MSI计算模块流程图；
[0070]图4为MAC PDU模块流程图；
[0071 ] 图5为复用模块流程图；
[0072]图6为处理丢包模块流程图；
[0073]图7为MSI生成模块流程图；
[0074]图8为调度模块流程图。
【具体实施方式】
[0075]本发明同时考虑了 MAC层各个功能模块之间的相互作用。MSI模块计算的字节数需要传递给MAC PDU模块使用；MAC PDU模块计算的每个传输时间间隔(TTI)内可承载的数据量和传输块(TB)个数需要传递给复用模块使用；复用模块检测到丢包之后需要处理丢包模块进行处理；而处理丢包模块需要根据结束PDU的类型指导调度模块对MBMS业务的调度。
[0076]下面结合附图对本发明实施例进一步详细说明。
[0077]图1是本发明一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统功能模块图。该系统包括复用模块10UMSI模块102、MAC PDU模块103、处理丢包模块104、调度模块105和系统时钟106。其中复用模块101负责将在缓存区的多种MBMS业务进行复用组合;MSI模块102包括两个子模块，即MSI计算模块以及MSI生成模块，MSI计算模块用于在MCH周期开始之前计算当前MCH中MSI占用的字节数以及计算MCH的首个子帧可容纳的数据量;MSI生成模块生成的MSI信息中包含基站当前MCH中MBMS业务的资源占用信息，组装到MBMS PDU中发送给用户；MAC PDU模块103在调度时计算每个TTI生成的MAC PDU和TB的个数和大小，并在实际传输过程中作为将数据传输给物理层的最后一步，即封装MAC PDU,加MAC头，发送给物理层；处理丢包模块104实现了多个基站之间的内容同步；调度模块105与MCE —起决定了该MCH的MCS、资源占用等；系统时钟106是为了实现多个基站之间的同步，必须保证不同的基站发送的相同的MBMS消息的时间误差在CP范围内(CP，Cyclic Prefix,循环前缀，分为三种，普通CP，扩展CP，超长扩展CP，本发明使用扩展CP，长度为16.67us)。
[0078]MAC层各功能模块的相互作用具体如下:
[0079]复用模块101，复用模块接收来自RLC层的RLC PDU,作为媒体访问控制业务数据单元MAC SDU进行处理。并将当前接收到的数据包的类型(包含的字节数、包编号、时间戳等)传输给调度模块105，将复用到当前的MCH中的MBMS业务ID输出给MSI模块。复用模块101发现有数据包丢失时，会在处理丢包模块104的控制下进行丢包处理，以便实现多小区的数据同步。同时根据MAC PDU模块103计算的每个MBSFN子帧可容纳的字节数和TB大小执行具体的复用过程，如果是首个子帧的话还需要考虑MSI信息。
[0080]其中复用模块101负责将在缓存区的多种MBMS业务进行复用组合
[0081]模块102，MSI模块将根据复用模块101输出的业务ID、调度模块105发送的信令MCS和MAC PDU模块103输出的每个RB占用的字节数生成当前MCH的MSI信息和MSI信息占用的字节数，并将该消息发送给复用模块101和MAC PDU模块103。
[0082]模块103，MAC PDU模块将根据调度模块105发送的信令MCS和数据MCS计算的每个子帧内PDU的大小和个数，对于首个子帧，还需要考虑MSI模块102的资源占用情况。同时，MAC PDU模块103将MSI信息、MCCH信令和复用模块处理后的数据复用到MCH中进行传输。MAC PDU模块103将计算的每个子帧内PDU的大小和个数输出给复用模块101，并将根据信令MCS计算出的RB可传输的具体字节数传输给MSI模块102。
[0083]模块104，处理丢包模块控制复用模块101在丢包情况下进行的数据处理，同时将当前丢失的数据包的具体类型传输给调度模块105。
[0084]模块105，调度模块根据系统时钟模块106提供的准确系统时间在MBSFN子帧内进行数据包的调度，以实现多小区的时间同步。根据复用模块101和处理丢包模块104发送的丢失数据包的具体情况进行调度:如果丢失数据包为类型3的数据包，则调度模块105静默当前丢失的数据包占用的RB即可；如果丢失数据包为类型O的数据包，则调度模块105将停止该MCH在当前周期内的传输，直到下一个MCH传输开始为止。调度模块105和MCE共同控制MAC层MBMS业务的调度，它接收来自MCE的控制信令，并将其输出给MSI模块102和 MAC PDU 模块 103。
[0085]模块106，系统时钟模块将具体的系统时间通知给调度模块105。
[0086]图2说明了本发明策略的MAC层MBMS业务处理框图，包括了图1中的六个模块，并添加了与MCE的关联。多个MTCH的各MBMS经过业务缓冲区后，经复用模块101、MSI模块102处理后等待调度模块105的处理，调度模块将调度信息发送给MAC PDU模块103，MBMS业务经过调度处理后得到封装rou，这是每个MCH实体的处理过程；其中，复用模块101依据复用机制实现内容同步，功率分配模块将分配结果发送给调度模块与调度结果一起发送给物理层，系统时钟用于调度机制。MAC层将UE在上一个TTI反馈的信道质量发送给MCE，以便MCE可以统一考虑MBSFN同步区域内的多个基站的MCH的MCS，实现严格的同步传输。MCE将PMCHInfoList消息发送给基站，该消息包含了复用到MCH中的MTCH ID、数据MCSjf令MCS等，MAC层根据这些信息对MBMS业务进行处理。
[0087]为了完整地阐述MAC层对MBMS业务的处理流程，下面将分MSI计算模块流程(图3)、MAC PDU模块流程(图4)、复用模块流程(图5)、处理丢包模块流程(图6)、MSI生成模块流程(图7)、调度模块流程(图8)进行说明。
[0088]如图3所示，为本发明的MSI计算模块流程图。该模块属于MSI模块102。在MCH的首个调度子帧肯定会有MCH调度信息(MSI)，如果当前小区的MCCH配置信息发生变化的话，还需要传输MBMS控制信息(MCCH)。带宽允许的话还应该有多播业务信道MTCH。所以首先必须知道MCH中的MSI的字节数，以便后续的复用和调度的进行。
[0089]步骤301:MAC层首先会接收来自MCE的复用信息，为了实现多个基站的内容同步，必须要由MCE来统一协调复用到每个MCH中的MBMS业务的个数和顺序；
[0090]步骤302:由步骤301中的复用信息中获取复用到当前的MCH中的所有的MTCH的逻辑信道ID，并记录。当前记录的逻辑信道ID用于之后的MSI的生成；
[0091]步骤303:由步骤301中的复用信息中获取复用到当前MCH中的所有的MBMS业务的个数n，并记录当前值；
[0092]步骤304，根据步骤303中获取的业务数n*2，可以计算得到当前MCH中的MSI的字节数。MSI的字节数用于MAC PDU模块的计算。
[0093]图4为本发明的MAC PDU模块，负责MBMS传输过程中每个子帧传输的MACPDU大小的计算和每个子帧中MAC PDU的个数计算。
[0094]步骤401 =MAC层需要从MCE获取该MCH的调制编码方案MCS的索引值，这里会接收到两种MCS，一种是数据MCS，用来决定传输的MBMS业务的MCS，一种是信令MCS，用来决定传输MCCH时使用的MCS，因为MCCH是在MCH的首个子帧内传输的，所以不论当前MCH的MCS如何，首个子帧中传输的MS1、和MBMS业务都使用信令MCS处理；
[0095]步骤402，根据步骤401获取的两种MCS查表获得首个子帧内的RB可承载的字节数和之后的MBSFN子帧内的RB可承载的字节数；
[0096]步骤403:根据系统的带宽可知每个TTI中RB的个数，根据步骤402获得的RB可承载的字节数可确定每个子帧可传输的数据量；
[0097]步骤404:根据MSI计算模块中的步骤304获得该MCH的MSI字节数；
[0098]步骤405:判断当前TTI是否为MCH的首个传输子帧，如果是则按步骤406进行处理，否则按步骤409进行处理；
[0099]步骤406:当前TTI为MCH的首个传输子帧，判断该MCH种是否有MCCH，如果是则进行步骤407，否则直接进行步骤408 ；
[0100]步骤407:当前MCH的首个子帧需要传输MCCH，获得MCCH传输所需的字节数，用于计算当前子帧可承载的业务量；
[0101]步骤408:根据步骤403计算的首个子帧的容量、步骤404获取的MSI的字节数和步骤407获得的MCCH的字节数得到首个子帧可传输的MBMS业务的字节数；
[0102]步骤409:接步骤405，当前的子帧不是MCH传输的首个子帧时，判断当前传输的MBMS业务缓存的字节数是否大于该TTI可承载的字节数，如果是则执行步骤411，否则执行步骤410 ；
[0103]步骤410:接步骤409，当前MBMS业务的剩余数据量小于等于当前TTI可承载的数据量时，该种MBMS业务形成一个TB，该TB大小等于当前复用的MBMS业务量的大小，将结果通知复用模块，复用模块根据TB的大小进行MBMS业务的复用；
[0104]步骤411:接步骤409，当前MBMS业务的剩余数据量大于当前TTI可承载的数据量时，当前TTI只形成一个TB，该TB的大小与子帧可承载的数据量大小相同，将结果通知复用模块，复用模块根据TB的大小进行MBMS业务的复用。
[0105]图5为本发明的复用模块101流程图，其复用规则仍是由MCE决定的。该模块要在图4的MAC PDU模块计算的每个TTI可传输的数据量大小的基础上进行。
[0106]步骤501:判断当前接收的PDU是否为类型1，如果是则执行步骤502，否则说明当前MBMS同步序列已经接收完，执行步骤503 ；
[0107]步骤502:如果接收到的PDU是类型I的H)U，则该种MBMS业务的同步序列还没有传输完，每个rou都会携带数据的包编号和同步序列已经传输的数据量，MAC层获取包编号和已传数据量；
[0108]步骤503:接步骤501，如果当前同步序列已经传输完，则接收结束TOU，并根据结束PDU包含的内容获取当前的MBMS同步序列的情况，如:包编号、总包数、总字节数和每个包的包长度等；
[0109]步骤504:当前同步序列已经传输完成，记录当前的子帧序号，用于MSI的生成，并准备接收下一种MBMS业务的同步序列；
[0110]步骤505:判断MAC层接收的上一个PDU记录的包编号和这次接收的rou的包编号，如果是连续的，则证明MAC层接收到的数据包没有发生丢包现象，继续进行步骤507，否则说明发生了丢包现象，则执行步骤506 ；
[0111]步骤506:当发生丢包现象时，执行处理丢包模块104，具体过程见图6 ；
[0112]步骤507:接步骤505，当没有发生丢包时，当前接收的PDU可以进行传输。于是判断当前TTI的资源是否足够该PDU传输，如果够则进行步骤508，否则进行步骤509 ；
[0113]步骤508:如果当前的无线资源够该PDU传输，则将当前接收到的PDU作为MAC层SDU复用至Ij MAC PDU中；
[0114]步骤509:接步骤507，当资源不足时，该PDU要等待下一个MBMS可用的TTI进行复用。
[0115]图6是本发明处理丢包模块104的处理过程。处理丢包模块是为了保证MBSFN同步区域内基站的内容同步。该模块用到了 SYNC协议。当复用模块接收到的数据包的包编号不连续时说明发生了丢包现象，于是在MAC层会执行以下步骤:
[0116]步骤601:为了保证传输的MBMS业务的完整性和基站之间的同步，在MBMS序列接收结束之后基站还会接收到一种rou，该种PDU不包含业务数据。如果这种PDU是类型0，贝抱含:时间戳、包编号、总包数、总字节数。如果是类型3的rou则还包含同步序列中每个包的包长度。所以需要判断该种PDU是类型O的PDU还是类型3的rou。如果是类型O的PDU,则执行步骤604，否则执行步骤602 ；
[0117]步骤602:基于步骤601的判决，说明接收到的PDU是类型3的TOU，则获取该同步序列的包编号、总包数、总字节数和每个包的包长度；
[0118]步骤603:如果发生了丢包现象，而且同步序列的结束PDU是类型3的TOU，则因为类型3的PDU包含该同步序列的每个包的包长度，MAC层可以根据当前包编号获取丢失的包的包长度，只要通知调度模块在传输数据时静默传输丢失的数据包占用的RB即可，同样能保证多个基站之间的同步；
[0119]步骤604:基于步骤601的判决，说明接收到的结束PDU是类型O的TOU，则获取该同步序列的包编号、总包数和总字节数；
[0120]步骤605:如果发生了丢包现象，而且同步序列的结束PDU时类型O的TOU，则因为从类型O的rou中无法得知每个包的包长度，就无法获取丢失的数据包占用的RB数，无法保证多个基站之间内容同步的传输，如果继续传输该MCH，会对MBMS用户的接收造成很大的干扰，所以发生丢包之后，处理丢包模块会通知调度模块停止该MCH在当前周期内的传输。
[0121]图7是本发明的MAC层动态MSI的生成，该图包含于MSI模块102。
[0122]步骤701:见步骤302记录的复用到当前MCH的逻辑信道ID，该ID占用5bit ;
[0123]步骤702:见步骤504记录的复用到当前的MCH中的某种MBMS业务的同步序列传输完成时的子帧编号作为当前业务结束和下一种业务开始的子帧。逻辑信道ID占用Ilbit0
[0124]步骤703:根据步骤701获取的逻辑信道ID和步骤702获取的结束子帧编号生成MSI。并在MCH的首个传输子帧内将MSI与MCCH(如果存在的话)和MBMS业务数据复用。
[0125]图8为本发明的调度模块105的执行过程，该模块会用到系统时钟模块106。调度模块保证了 MBMS业务的时间同步和频率同步。其中系统时间是由系统时钟模块106提供的，该系统时间要保证多个基站之间的时间同步，使得用户可以在CP范围内接收来自多个基站的MBMS同步信息；
[0126]步骤801:对于每个系统时间对应的子帧，MAC层要确定该子帧是否为MBSFN子帧，MBSFN子帧的确定是由MCE决定的。如果当前子帧是MBSFN子帧，则传输MBMS业务进行步骤802，否则传输单播业务，进行步骤803 ；
[0127]步骤802:当前子帧是MBSFN子帧时，要判断当前的子帧号是否大于MCE传输给基站的MCH的结束子帧，如果大于则进行步骤804，否则进行步骤805 ；
[0128]步骤803:如果当前子帧不是MBSFN子帧，则进行单播传输；
[0129]步骤804:如果当前子帧号大于MCE传输给基站的MCH的结束子帧，则表示MCH的当前传输周期已完，如果还有未传输的同步序列数据，为了保证多个基站之间的内容同步并防止干扰的发生必须丢弃这些数据；
[0130]步骤805:如果当前子帧号不大于MCE传输给基站的MCH的结束子帧，则表示MCH的该周期没有结束，可以进行正常的MBMS业务传输。判断当前调度的MBMS业务是否还有数据需要传输，如果有，则进行步骤807，否则进行步骤806 ；
[0131]步骤806:当前调度的MBMS业务的同步序列已经没有数据可传输，则根据接收到的来自MCE的调度信息继续调度另一种复用到该MCH中的MBMS业务；
[0132]步骤807:判断接收到的来自高层的数据包是否有丢包，如果有，则执行步骤808，否则执行步骤809 ；
[0133]步骤808:如果发生了丢包现象，则根据处理丢包模块104的指示进行执行，如果当前的同步序列的结束PDU是类型O的rou，则停止MCH的当前调度周期，直到别的MCH传输或者当前MCH的下一个周期；如果当前的同步序列的结束PDU是类型3的H)U，则根据复用模块的指示静默传输该rou占用的RB，不传输任何信息.具体内容如图6 ;
[0134]步骤809:如果没有发生丢包现象，则调度当前的数据包。
[0135]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，用于帮助理解本发明的方法及核心思想，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，所以本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统，其特征在于，该系统包括复用模块(101)、MSI模块(102), MAC PDU模块(103)、处理丢包模块(104)、调度模块(105)和系统时钟(106)，其中: 复用模块(101)，用于缓存区中多种MBMS业务的复用组合； MSI模块(102)，该模块包括两个子模块，即MSI计算模块和MSI生成模块；MSI计算模块用于在MCH周期开始之前计算当前MCH中MSI占用的字节数以及计算MCH的首个子帧可容纳的数据量;MSI生成模块用于将基站内当前MCH中MBMS资源占用信息告诉用户； MAC PDU模块(103)，用于在调度时计算每个TTI生成的MAC PDU和TB的个数和大小，并在实际传输过程中封装MAC H)U，加MAC头，发送给物理层； 处理丢包模块(104)，用于进行丢包处理的控制，实现多个基站之间的内容同步； 调度模块(105)，用于与MCE —起决定该MCH的MCS、资源占用； 系统时钟(106)，用于提供系统时钟，将不同基站发送相同的MBMS消息的时间误差控制在CP范围内； 在该系统中: 复用模块(101)接收来自RLC层的RLC rou，作为媒体访问控制业务数据单元MAC SDU进行处理；并将当前接收到的数据包的类型传输给调度模块(105)，将复用到当前的MCH中的MBMS业务ID输出给MSI模块(102);另一方面，当复用模块(101)发现有数据包丢失时，会在处理丢包模块(104)的控制下进行丢包处理，实现多小区的数据同步；同时根据MACPDU模块(103)计算的每个MBSFN子帧可容纳的字节数和TB大小执行具体的复用过程，如果是首个子帧，考虑MSI信息；MSI模块(102)根据复用模块(101)输出的MBMS业务ID、调度模块(105)发送的信令MCS和MAC PDU模块(103)输出的每个RB占用的字节数生成当前MCH的MSI信息和MSI信息占用的字节数，并将该消息发送给复用模块(101)和MAC PDU模块(103)； MAC PDU模块(103)根据调度模块105发送的信令MCS和数据MCS计算的每个子帧内PDU的大小和个数，对于首个子帧，考虑MSI模块102的资源占用情况；同时，MAC PDU模块103将MSI信息、MCCH信令和复用模块处理后的数据复用到MCH中进行传输；将计算的每个子帧内PDU的大小和个数输出给复用模块(101)，并将根据信令MCS计算出的RB可传输的具体字节数传输给MSI模块(102)； 处理丢包模块(104)控制复用模块(101)在丢包情况下进行的数据处理，同时将当前丢失的数据包的具体类型传输给调度模块(105)； 调度模块(105)根据系统时钟模块(106)提供的准确系统时间在MBSFN子帧内进行数据包的调度；根据复用模块(101)和处理丢包模块(104)发送的丢失数据包的具体情况进行调度:如果丢失数据包为类型3的数据包，则调度模块(105)静默当前丢失的数据包占用的RB即可；如果丢失数据包为类型O的数据包，则调度模块(105)将停止该MCH在当前周期内的传输，直到下一个MCH传输开始为止；调度模块(105)和MCE共同控制MAC层MBMS业务的调度，它接收来自MCE的控制信令，并将其输出给MSI模块(102)和MAC PDU模块(103)。
2.如权利要求1所述的一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统，其特征在于，所述复用模块(101)具体包括以下流程:步骤(501):判断当前接收的PDU是否为类型1，如果是则执行步骤(502)，否则，执行步骤(503)； 步骤(502):每个H)U都携带数据的包编号和同步序列已经传输的数据量，MAC层获取包编号和已传数据量； 步骤(503):接步骤(501)，如果当前同步序列已经传输完，则接收结束rou，并根据结束PDU包含的内容获取当前的MBMS同步序列的情况，包括:包编号、总包数、总字节数和每个包的包长度； 步骤(504):当前同步序列已经传输完成，记录当前的子帧序号，并准备接收下一种MBMS业务的同步序列； 步骤(505):判断MAC层接收的上一个PDU记录的包编号和这次接收的PDU的包编号，如果是连续的，则表明MAC层接收到的数据包没有发生丢包现象，继续进行步骤(507)，否则表明发生了丢包现象，则执行步骤(506)； 步骤(506):当发生丢包现象时，执行处理丢包模块(104)流程； 步骤(507):接步骤(505)，当没有发生丢包时，当前接收的PDU进行传输；判断当前TTI的资源是否足够该PDU传输，如果是则进行步骤(508)，否则执行步骤(509)； 步骤(508):如果当前的无线资源充足时，则将当前接收到的PDU作为MAC层SDU复用到 MAC PDU 中； 步骤(509):接步骤(507)，如果当前的无线资源不足时，该PDU等待下一个MBMS可用的TTI进行复用。
3.如权利要求1所述的一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统，其特征在于，所述MSI计算模块具体包括以下流程: 步骤(301) =MAC层接收来自MCE的复用信息，由MCE来统一协调复用到每个MCH中的MBMS业务的个数和顺序，实现多个基站的内容同步，； 步骤(302):由步骤(301)中的复用信息中获取复用到当前的MCH中的所有的MTCH的逻辑信道ID，并记录当前的逻辑信道ID ； 步骤(303):由步骤(301)中的复用信息中获取复用到当前MCH中的所有的MBMS业务的个数n，并记录当前值； 步骤(304)，根据步骤(303)中获取的业务数n*2，计算得到当前MCH中的MSI的字节数，用于MAC PDU模块的计算；其中η为复用到当前MCH中的所有MBMS业务个数。
4.如权利要求1所述的一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统，其特征在于，所述MAC PDU模块(103)具体包括以下流程: 步骤(401) =MAC层从MCE获取该MCH的调制编码方案数据MCS和信令MCS的索引值；步骤(402)，根据步骤(401)获取的两种MCS，查表获得首个子帧内的RB可承载的字节数和之后的MBSFN子帧内的RB可承载的字节数； 步骤(403):根据步骤(402)获得的RB可承载的字节数，确定每个子帧可传输的数据量; 步骤(404):根据MSI计算模块流程中的步骤(304)，获得该MCH的MSI字节数； 步骤(405):判断当前TTI是否为MCH的首个传输子帧，如果是则按步骤(406)进行处理，否则按步骤(409)进行处理；步骤(406):当前TTI为MCH的首个传输子帧，判断该MCH种是否有MCCH，如果是则进行步骤(407)，否则直接进行步骤(408)； 步骤(407):当前MCH的首个子帧传输MCCH，获得MCCH传输所需的字节数，计算当前子帧可承载的业务量； 步骤(408):根据步骤(403)计算的首个子帧的容量、步骤(404)获取的MSI的字节数和步骤(407)获得的MCCH的字节数得到首个子帧传输的MBMS业务的字节数； 步骤(409):接步骤(405)，当前的子帧不是MCH传输的首个子帧时，判断当前传输的MBMS业务缓存的字节数是否大于该TTI可承载的字节数，如果是则执行步骤(411)，否则执行步骤(410)； 步骤(410):接步骤(409)，当前MBMS业务的剩余数据量小于等于当前TTI可承载的数据量时，该种MBMS业务形成一个TB，该TB大小等于当前复用的MBMS业务量的大小，将结果通知复用模块，复用模块根据TB的大小进行MBMS业务的复用； 步骤(411):接步骤(409)，当前MBMS业务的剩余数据量大于当前TTI可承载的数据量时，当前TTI只形成一个TB，该TB的大小与子帧可承载的数据量大小相同，将结果通知复用模块，复用模块根据TB的大小进行MBMS业务的复用。
5.如权利要求1所述的一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统，其特征在于，所述MAC PDU模块(103)具体包括以下流程: 步骤(601):在MBMS 序列接收结束之后，基站接收到不包含业务数据的H)U，判断该不包含业务数据的PDU的具体类型是类型ο的PDU还是类型3的rou ;如果是类型ο的rou，则执行步骤(604)，否则执行步骤(602)； 步骤(602):获取同步序列的包编号、总包数、总字节数和每个包的包长度； 步骤(603):如果发生了丢包现象，而且同步序列的结束PDU是类型3的H)U，则MAC层根据当前包编号获取丢失的包的包长度，通知调度模块在传输数据时静默传输丢失的数据包占用的RB，保证多个基站之间的同步； 步骤(604):基于步骤(601)的判决，说明接收到的结束PDU是类型O的H)U，则获取该同步序列的包编号、总包数和总字节数； 步骤(605):如果发生了丢包现象，而且同步序列的结束PDU时类型O的rou，通知调度模块停止该MCH在当前周期内的传输。
6.如权利要求1所述的一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统，其特征在于，所述MSI生成模块具体包括以下流程: 步骤(701):获取步骤(302)记录的复用到当前MCH的逻辑信道ID ； 步骤(702):获取步骤(504)记录的复用到当前的MCH中的MBMS业务的同步序列传输完成时的子帧编号和下一种MBMS业务开始的子帧； 步骤(703):根据步骤(701)获取的逻辑信道ID和步骤702获取的结束子帧编号生成MSI ;并在MCH的首个传输子帧内将MS1、存在的MCCH和MBMS业务数据复用。
7.如权利要求1所述的一种LTE系统中基站MAC层对MBMS业务的处理系统，其特征在于，所述调度模块(105)具体包括以下流程: 步骤(801):对于每个系统时间对应的子帧，MAC层要确定该子帧是否为MBSFN子帧，如果当前子帧是MBSFN子帧，则传输MBMS业务进行步骤802，否则传输单播业务，执行步骤(803)； 步骤(802):当前子帧是MBSFN子帧时，判断当前的子帧号是否大于MCE传输给基站的MCH的结束子帧，如果大于则执行步骤(804)，否则执行步骤(805)； 步骤(803):当前子帧不是MBSFN子帧，则进行单播传输； 步骤(804):如果当前子帧号大于MCE传输给基站的MCH的结束子帧，则表示MCH的当前传输周期已结束；如果还有未传输的同步序列数据则丢弃； 步骤(805):如果当前子帧号不大于MCE传输给基站的MCH的结束子帧，则表示MCH的该周期没有结束，进行正常的MBMS业务传输；判断当前调度的MBMS业务是否还有数据需要传输，如果有，则执行步骤(807);否则执行步骤(806)； 步骤806:当前调度的MBMS业务的同步序列已经没有数据可传输，则根据接收到的来自MCE的调度信息继续调度另一种复用到该MCH中的MBMS业务； 步骤807:判断接收到的来自高层的数据包是否有丢包，如果有，则执行步骤(808)，否则执行步骤(809)； 步骤(808):如果发生了丢包现象，则根据处理丢包模块104的指示:如果当前的同步序列的结束PDU是类型O的H)U，则停止MCH的当前调度周期，直到别的MCH传输或者当前MCH的下一个周期；如果当前的同步序列的结束PDU是类型3的H)U，则根据复用模块的指示静默传输该rou占用的RB，不传输任何信息； 步骤(809):如果没有发生丢包现象，则调度当前的数据包。
【文档编号】H04W72/00GK104080173SQ201410325236
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】苏寒松, 张延红, 刘高华, 林木 申请人:天津大学