讨论范围1、本文只讨论空口部分协议;2、协议中有singlecell的MBMS,以及multicell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。MAC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(MBMSArea)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MBSFNSynchronizationAreaMBMSFN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MBMSFNCell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MBSFNSynchronizationArea。显然,一个小区只可能属于一个MBSFNSynchronizationArea。MBMSFNArea每个MBSFNSynchronizationArea下可以有多个MBMSFNArea,每个MBMSFNArea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MBSFNSynchronizationArea有什么区别呢?SynchronizationArea可能有多个Area,但每个Area用不同MCCH且用不同MTCH。在同一个SynchronizationArea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MBSFNArea。CSA每个MCCH(每个Area)有多个CSA风格(CommonSubframeAllocation(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MCHschedulingperiod(MSP),通过MCHschedulinginformation(MSI)通过MBSFNAreaConfiguration消息告知UE。DSIdynamicschedulinginformation(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:TemporaryMobileGroupIdentity。标识了一个多播服务,由两个域组成:PLMNID和serviceID(24.008,3byte)。可见LTE中的多播是按照运营商区分的。每个serviceID(29.061,Sections20.5,17.7.11,17.7.15)可能有多个session?一个TGMI+serviceID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SAIUDS:userservicedescription.对于每个USD,应用层定义了一个TMGI与session,一个频点以及SAI。SAI:MBMSServiceAreaIdentities(15.3ofTS23.003)。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targetcell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TheServiceAreaCode,见TS26.246.各个逻辑实体关系MBSFNSynchronizationAreaMBSFNAreaMBSFNArea1NNeNB1MBSFNAreaNeNB21NN1N1NNSIB13MBMS-NotificationConfig-r9111MBSFN-AreaInfoMBSFN-AreaInfo1NNNNMCCHMCCH1111MTCHMTCHCSA1NN(P)MCHMTCHN(P)MCH(P)MCH111111(P)MCH11CSACSANNNNNNTMGI(+sessionId)NTMGI(+sessionId)TMGI(+sessionId)111111logicalChannelIdentity11logicalChannelIdentitylogicalChannelIdentity1111SAISAI11NNN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MBMSFNArea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MBMSFNArea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symbol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,rf64,rf128,rf256},pmch-InfoList-r9PMCH-InfoList-r9,nonCriticalExtensionMBSFNAreaConfiguration-v930-IEsOPTIONAL}MBSFNAreaConfiguration-v930-IEs::=SEQUENCE{lateNonCriticalExtensionOCTETSTRINGOPTIONAL,--NeedOPnonCriticalExtensionSEQUENCE{}OPTIONAL--NeedOP}CommonSF-AllocPatternList-r9::=SEQUENCE(SIZE(1..maxMBSFN-Allocations))OFMBSFN-SubframeConfig--ASN1STOPMBSFNAreaConfigurationfielddescriptionscommonSF-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。IndicatestheperiodduringwhichresourcescorrespondingwithfieldcommonSF-Allocaredividedbetweenthe(P)MCHthatareconfiguredforthisMBSFNarea.Thesubframeallocationpatterns,asdefinedb