新型利用射頻拉遠設備的統計復用的e-MBMS系統的制作方法
【專利說明】新型利用射頻拉遠設備的統計復用的e-MBMS系統
[0001](一)領域
新型利用射頻拉遠設備的統計復用的e-MBMS系統屬于電子信息領域。
[0002](二)簡介
“復用”是通信技術中常用的名詞，是指能在同一傳輸媒質中同時傳輸多路信號的技術，用以提高通信線路的利用率。常用的方式有頻分復用、時分復用、碼分復用等。
[0003]頻分復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；碼分復用是利用各路信號的代碼相互正交而實現互不干擾。
[0004]統計復用只要應用于數字電視節目復用器和分組交換網。
[0005]在數字電視領域中，復用可分為一般復用和統計復用。
[0006]一般復用即將輸入的多個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流中所含節目信息的比特率。
[0007]而統計復用則可分析各輸入節目的具體情況，按需分配，使有限的比特率能盡可能合理的在所有的節目間進行動態分配，以達到壓縮總比特率而盡量不影響節目質量的目的。
[0008]在數字電視中，統計復用分兩種，一種是一般的統計復用，它是根據編碼器壓縮所需要的碼率與新型象內容之間的關系，固定復用器輸出總碼率的情況下，對多個視頻流進行聯合控制，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用器聯合工作，且編碼器必須具有動態碼率控制的功能。
[0010]另一種是統計再復用，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，然后再據此對TS流中數據的進行處理，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，無須與編碼器聯合工作。
[0011]顯然后一種方式的性/價比更高，據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標準，在終端耗電、存儲、多媒體處理、顯示等技術得到改善的同時，僅僅是原有基帶處理功能的增強。
[0013]因此，承載寬帶多媒體業務的MBMS終端與現有終端保持了很好的統一性。
[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務訂閱、業務加入等業務控制流程，同時利用上行業務信道實現與下行廣播/組播配合的一些交互類業務的實現。
[0016]在容量方面，MBMS提供點到多點傳送多媒體的發送機制，提供所謂“Send Once，Charge Many times”的業務模式，資源消耗與用戶數的增長無關，從而為節省3G網絡非常緊張的空口資源和Iub 口傳輸資源、規避移動網絡容量劣勢尋找到了根本解決途徑。
[0017]用戶數越多，MBMS在容量和成本方面的優勢發揮就越明顯；在組播用戶數少或者沒有組播業務用戶的時候，網絡可以靈活地為用戶分配專用信道或者關閉組播業務信道，這些移動網絡特有的高效資源管理技術更讓MBMS技術在容量方面錦上添花。
[0018]MBMS支持多媒體廣播業務和組播業務兩種模式,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、彩信群發等多種商業應用。運營商以較低的網絡部署成本就可開展手機電視業務。
[0019]從MBMS 向 E-MBMS 的演進
經過長期的研究和發展，多媒體廣播/組播業務(MBMS)在R6、R7版本的3G系統中已經取得了完整的實現，但是仍然無法滿足日益增長的業務需求，尤其是用戶和運營商對手機電視業務的強烈需求。隨著R8規范的開始制定，一方面為了進一步提高MBMS的業務性能，另一方面需要適應新的系統架構演進/長期演進(SAE/LTE)系統，MBMS在邏輯架構、業務模式、傳輸方式和信道結構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有的MBMS (即R6/R7 MBMS)到演進多媒體廣播/組播業務(E-MBMS)(包括SAE MBMS和LTE MBMS)的演進過程。
[0020]多媒體廣播/組播業務(MBMS)是3GPP組織在R6版本中引入的重要特性，是為了實現從數據源向特定范圍內多個用戶同時傳送數據的一種點到多點的業務，從而令網絡(包括核心網和接入網)資源得到共享，以較少的資源實現為大量具有相同需求的用戶同時提供業務。
[0021]雖然經過長期的研究和發展，MBMS在R6、R7版本的3G系統中已經取得了完整的實現，但是仍然無法滿足日益增長的業務需求，尤其是用戶和運營商對手機電視業務的強烈需求。
[0022]隨著R8規范的開始制定，一方面為了進一步提高MBMS的業務性能，另一方面需要適應新的系統架構演進/長期演進(SAE/LTE)系統，MBMS在邏輯架構、業務模式、傳輸方式和信道結構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
在R6/R7中，通過在3G系統中增加BM-SC (包括定義Gmb、Mz接口)，并向已有的網絡實體增加MBMS功能來提供MBMS業務。
[0025]因此R6/R7 MBMS可以看作是對3G系統的一種功能擴展。
[0026]而在E-MBMS中提供了完整的邏輯架構，包括在核心網中定義的MBMS邏輯實體和在接入網中定義的動態管理(MCE)功能實體(詳見本文第3部分)，以及相關的控制面、用戶面接口。
[0027]E-MBMS這種完整、獨立的邏輯架構，便于對MBMS各部分功能進行靈活部署，有利于MBMS的資源優化和性能提升。
[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有能力針對業務特性和用戶數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業務。
[0031]MBMS業務在核心網中由E-MBMS網關負責處理，它由控制面和用戶面功能組成，這兩部分功能可能實現于不同的網絡實體。
[0032]用戶面功能一方面負責中轉eBM-SC與控制面功能之問的信令(通過SGmb和Sm接口)，另一方面負責接收來自eBM-SC的MBMS業務數據(通過SGimb接口)，并通過Ml接口向接入網傳輸業務數據。Ml接口支持數據幀的同步傳輸，以IP組播的方式下發數據。控制面功能主要負責接收和處理來自于eBM-SC的MBMS承載業務的會話控制信令(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數據傳輸的IP組播地址)，并且通過M3接口與接入網進行信令交互。
[0033]MBMS提供廣播和組播兩種承載類型。
[0034]使用廣播承載時，業務數據會向業務區域內的所有用戶發送，用戶無需向網絡進行注冊便可以接收數據；而使用組播承載時，業務數據只向特定用戶進行傳輸，為了接收業務數據，用戶必須向網絡進行注冊，并將用戶信息保存在網絡的相關節點之中。
[0035]MBMS廣播和組播是針對不同的業務需求提供的不同承載類型，具有不同的業務流程。
[0036]每項MBMS業務在BM-SC都保存了對應的業務信息，通過業務聲明/發現過程(包括WAP、ht