EMBMS空口协议介绍

1、讨论范围1、 本文只讨论空口部分协议；2、 协议中有single cell的MBMS，以及multi cell协作的MBMSFN，第二种要求空口同频且帧同步，本文只讨论第二种情况。第二种情况的cell可以是混合小区（MBMS业务和单播业务同时存在），也在本文讨论范围。3、 UE的MBMS业务建立与删除流程不在本文讨论范围。基本概念信道MBMS在MAC层和物理层都用专门对应的信道传输信令与业务（数据）。MAC层的MCCH和MTCH分别用来传输多播信令与多播业务。物理层的“传输信道”中MCH与“物理信道”PMCH也专门用来MBMS传输，其中MAC层的MCCH与MTCH都对应到物理层的(P)MCH信道上。另外MAC层的BCCH（SIB13）用来广播MCCH的配置，MAC层的SIB2也用来定义MCH信道物理层信道风格。下图是物理层传输信道与物理信道的映射图。对于多播，MCH和PMCH可以认为没有区别，长用(P)MCH表示：下图是MAC层的信道与物理层传输信道的映射，可见MCCH和MTCH都映射到(P)MCH上。信道关系MAC层的MCCH用来传输多播相关的信令，包括PMCH配置，下行计数消息。M

2、AC层的MTCH用来传输多播业务数据。MAC层的BCCH中SIB2用来规定PMCH的子帧风格，SIB13用来配置MCCH对应的(P)MCH。每个MTCH对应一个(P)MCH，和一个多播业务相对应，也和一个多播session相对应。每个多播域（MBMS Area）都和一个MCCH唯一对应，每个MCCH又和多个MTCH向对应。也就是说同一个Area的所有MTCH公用一个MCCH。而MCCH可以认为除了下面MTCH对应的PMCH以为，还有自己MCCH对应的一个PMCH。名词解释MBSFN Synchronization AreaMBMSFN就是MBMS单频网络。意思是所有网络频率相同，且是帧对齐的，PMCH子帧分配风格也是一样的，同一时间发送的多播数据也是一样的。UE可以同一时间接收多个MBMSFN Cell发送的数据，因为数据在物理层就是完全相同的。同一个频点下发送相同数据的所有小区，叫做MBSFN Synchronization Area。显然，一个小区只可能属于一个MBSFN Synchronization Area。MBMSFN Area每个MBSFN Synchronization

3、 Area下可以有多个MBMSFN Area，每个MBMSFN Area可以认为是一组子帧分配方式相同的小区集合（同一Area的PMCH占用的symbol也相同），同一Area有相同的MCCH。也就是是说，UE在同一个Area的小区中移动，不需要重新获取MCCH信息就能直接接收不同小区的数据。那么和MBSFN Synchronization Area有什么区别呢？Synchronization Area可能有多个Area，但每个Area用不同MCCH且用不同MTCH。在同一个Synchronization Area中每个小区发生的东西不会冲突，但可能有的小区发送多播业务1，有的小区发生多播业务2，且多播业务1和多播业务2对应于不同MCCH。相同的Area，所有小区发送的多播业务与MCCH对应关系是一样的，业务发生的时间与频域位置也是一样的。一个小区可以有多个 MBSFN Area。CSA每个MCCH（每个Area）有多个CSA风格（Common Subframe Allocation (CSA) Pattern）。每个CSA分隔的配置在相邻小区中都相同，这样UE可以方便的同时接收多个小

4、区的MBMS资源并且移动时不需要再收PMCH配置等信息。多个CSA以一定周期重复（commonSF-AllocPeriod）重复。每个MCCH下的所有CSA的子帧统一编号。MSI与MSP多播业务调度有两种方式，一种是静态调度一种是动态调度。而MSI与MSP用于静态调度，在Area配置时就固定好了，指定了每个PMCH的调度的周期与子帧。每个MCH有固定的调度周期MCH scheduling period (MSP)，通过MCH scheduling information (MSI)通过MBSFNAreaConfiguration消息告知UE。DSIdynamic scheduling information（intreval）。动态调度信息。如果有该信息，则覆盖静态调度信息MSI。该信息与其他配置不同，是通过MAC层配置，而其他所有配置都是通过RRC消息配置的。该信息只在每个PMCH的最开始的第一个子帧发送。该方案是诺西提出，但爱立信反对，最后还是通过了。TMGI与sessionIdTGMI：Temporary Mobile Group Identity。标识了一个多播服务，由两个域组

5、成：PLMN ID和service ID（24.008, 3byte）。可见LTE中的多播是按照运营商区分的。每个service ID（29.061，Sections 20.5, 17.7.11, 17.7.15）可能有多个session？ 一个TGMI+service ID可以标识一个正在使用的多播业务。logicalChannelIdentityMAC层的LCID，只在RNTI为M-RNTI时才有效。也就是说多播的LCID可能和单播的LCID值相同。USD与SAI UDS:user service description. 对于每个USD，应用层定义了一个TMGI与session，一个频点以及SAI。SAI: MBMS Service Area Identities（15.3 of TS 23.003）。该值在SIB15中广播，同时UE应用层保存了一份，知道自己当前的多播业务对应的SAI是多少。SIB15会广播邻区的SAI，如果UE发现邻区没有自己需要的SAI，当在IDLE时小区重选时，可能会优先选取自己感兴趣多播业务对应的小区。当UE在连接状态时，切换时可能会让target ce

6、ll事先建立起多播业务以便多播业务不中断。由于对于单频网络，相同频点上总是相同的多播业务，因此SAI总和一个频点对应，一个频点上可以有多个SAI（最多64个）。SAI = PLMN-Id | LAC | SACLAC是位置域（LTE应该对应于TAC？）标识，SAC是The Service Area Code，见TS26.246.各个逻辑实体关系上图需要说明的时，图中PMCH和CSA的关系是多对多。最开始协议制定时是没有CSA的，而是类似的另外一个概念MSAP，与PMCH的关系是：一个MSAP对应多个PMCH（也就是一个MSAP对应多个多播业务，一个多播业务只能在一个MSAP而不能跨越MSAP）。不过一般的配置，PMCH都在CSA内不会跨越CSA。基本主流程主要流程是能让UE接收MBMS数据，eNB需要事先把各个多播业务对应的PMCH资源告知UE。UE就知道相应的多播业务在指定的时频资源接收多播数据了。大致流程如下：1、 SIB13广播所有MBMSFN Area的MCCH配置，以及修改Area修改参数的配置。可能有多个Area配置。该消息获取后，就知道每个MCCH的发送时频位置。2、 每

7、个MCCH中MBSFNAreaConfiguration消息发送该Area的CSA配置和PMCH配置（每个MTCH对应的PMCH）。其中CSA配置也可以在SIB2中下发，SIB2中的配置不能和MCCH中配置冲突。有了CSA配置和PMCH配置，同时也就知道了PMCH和CSA的对应关系，知道了每个PMCH的静态发送时机以及对应的多播业务，UE就可以接收自己想接收的多播数据了。配置MCCH配置SIB13针对每个MBMSFN Area配置了一个MCCH，指明了该MCCH对应的PMCH在物理层上发送的时机，MCS，修改周期。同时指明了该Area内所有PMCH（MCCH和MTCH对应的所有PMCH）子帧用到的symbol。有了MCCH配置后，就能接收MBSFNAreaConfiguration消息或者DSI了。CSA与PMCH配置在MCCH，收MBSFNAreaConfiguration消息，则得到CSA配置与PMCH配置，以及两者的对应关系。协议首先定义了该Area内CSA的配置，然后定义了该Area内CSA的公共周期。其中CSA配置会指明帧号与子帧号，分配周期与帧号偏移。再加上SIB13中的s

8、ymbol配置，就知道每个CSA对应的PMCH的所有时频资源。但是CSA指出的PMCH时频资源可能是给多个PMCH用的，也可能一个PMCH用到了多个CSA指出的时频资源。结合CSA的公共周期，然后把该周期内所有的子帧统一编号，以便PMCH配置用。PMCH配置（只指MTCH对应的PMCH，不包括MCCH对应的PMCH）指明了每个PMCH对应的多播业务，使用的LCID，以及使用的时频资源与MCS。PMCH的时域资源是通过相对子帧号指示的，而相对子帧号就是前面描述的CSA公共周期内的子帧统一编号。下面先看总的Area配置，包含三个参数：第一项commonSF-Alloc-r9是CSA列表，第二项是所有CSA的公共周期，第三项是PMCH列表配置。其中PMCH配置需要和前两项结合才能确定每个PMCH信息。- ASN1STARTMBSFNAreaConfiguration-r9 :=SEQUENCE commonSF-Alloc-r9CommonSF-AllocPatternList-r9,commonSF-AllocPeriod-r9ENUMERATED rf4, rf8, rf16, rf32

9、, rf64, rf128, rf256,pmch-InfoList-r9PMCH-InfoList-r9,nonCriticalExtensionMBSFNAreaConfiguration-v930-IEsOPTIONALMBSFNAreaConfiguration-v930-IEs := SEQUENCE lateNonCriticalExtensionOCTET STRINGOPTIONAL,- Need OPnonCriticalExtensionSEQUENCE OPTIONAL- Need OPCommonSF-AllocPatternList-r9 :=SEQUENCE (SIZE (1.maxMBSFN-Allocations) OF MBSFN-SubframeConfig- ASN1STOPMBSFNAreaConfiguration field descriptionscommonSF-AllocMBSFNArea可能有多组MBSFN-Allocations(即对应一个CSA)，每组的第一个资源分配即commonSF-Alloc。commonSF-AllocPeriod所有CSA的重复周期。该参数肯定大于每个CSA内的radioframeAllocationPeriod。Indicates the period during which resources corresponding with field commonSF-Alloc are divided between the (P)MCH that are configured for this MBSFN

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