CN1764086A - 实现无线广播多播业务同步发送的***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现无线广播多播业务同步发送的***及方法。本发明主要思想包括：在无线通信***中，一级分发实体将广播多播业务及发送时间信息发送给各个中间级分发实体，并由各个中间级分发实体发送给各个收发信机；之后，由各个收发信机根据收到的信息确定同步发送广播多播业务报文的时间并发送。由于本发明采用了多级分发的方式实现各小区广播多播业务的同步发送，因而使得第一个接收数据包的收发信机的接收时间和最后一个接收数据包的收发信机的接收时间差减少，从而便于广播多播业务发送同步的实现；而且，多个分级实体可以分别对广播多播业务数据包的处理和分发的负荷进行分担，进一步保证了同步的可靠性。

Description

实现无线广播多播业务同步发送的***及方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种实现无线广播多播业务同步发送的***及方法。

背景技术

目前，无线通信***中通常均采用移动蜂窝技术实现，广播多播业务在无线通信***中的空口进行广播发送。如图1所示，当移动台在小区1、小区2和小区5的边缘时，如果这3个小区都发送了广播多播业务，那么移动台需要对所述三个小区发送的信号进行软合并以提高移动台解调性能，那么就要求小区1、小区2和小区5的广播多播业务发送同步。同理，对小区2、小区3和小区6的广播多播业务需要发送同步。依次类推，要求图1中的13个发送广播多播业务的小区都需要进行发送同步。

因此，为了进行多个小区发送的广播多播业务信号的软合并处理，无线通信***中的广播多播业务需要在较大范围进行信号发送的同步处理。

目前，主要采用的发送同步技术都是采用的单级分发同步技术，如图2所示，通过单级分发实体将所述广播多播业务分发给各个收发信机，发送过程中约定收发信机的发送时间，并由各个收发信机根据收到的发送时间将所述的广播多播业务同步进行发送，从而实现无线广播多播业务的同步发送。例如，CDMA 2000 1X(码分多址)***的前向软合并就是采用一个实体在前向至多6个分支同时向收发信机发送广播多播业务数据信号，并由所述的收发信机将所述的广播多播业务数据信号同步发送出去。

可以看出，所述的单级分发同步技术存在以下缺点：

1、在无线通信***中，如果需要同步的区域较大，则第一个接收广播多播业务数据包的收发信机的接收时间和最后一个接收广播多播业务数据包的收发信机的接收时间差较大，不利于广播多播业务发送同步的实现；

2、如果单级分发实体分发的广播多播业务信号的分支太多，将使得该单级分发实体的处理能力受限，进而影响到同步的效果。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种实现无线广播多播业务发送同步的***及方法，以便于有效保证大区域、多分支情况下广播多播业务的同步发送。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种实现无线广播多播业务同步发送的***，包括：一级分发实体、多个中间级分发实体和多个收发信机；所述的一级分发实体将广播多播业务及发送时间信息发送给各个中间级分发实体，并由各个中间级分发实体发送给各个收发信机，之后，由各个收发信机根据收到的信息确定同步发送广播多播业务报文的时间并发送。

所述的一级分发实体和多个中间级分发实体分别设置于无线通信网络的网络实体中，且所述的中间级分发实体可以为单级的一个二级分发实体，或者多级的多个分发实体。

本发明还提供了一种实现无线广播多播业务同步发送的方法，包括：

A、在无线通信***中的一级分发实体将广播多播业务流和发送时间信息分别发送给各个中间级分发实体；

B、中间级分发实体获得所述的广播多播业务流及发送时间信息，并继续分别分发给各个收发信机；

C、各个收发信机将收到的广播多播业务流根据中间级分发实体发来的信息确定发送时间，并进行发送处理。

所述的步骤A还包括：

在无线通信***中需要实现广播多播业务同步发送的区域内仅设置一个一级分发实体，且所述的一级分发实体设置于所述区域内的网络实体上。

所述的发送时间信息包括：

中间级分发实体计算的发送广播多播业务流的时间信息。

所述的步骤A包括：

在无线通信***中的一级分发实体根据***当前时间加上相应的时间延迟量获得二级分发实体发送广播多播业务流的发送时间信息；

将所述的发送时间信息随收到的广播多播业务流一起分别发送给各个二级分发实体。

所述的步骤B包括：

B1、二级分发实体根据收到的发送时间信息确定二级分发实体的发送时间；

B2、二级分发实体将收到的发送时间信息加上一个时间延迟量获得收发信机的发送时间，并在确定的二级分发实体的发送时间上将其随所述广播多播业务流一起继续分发给各个收发信机。

所述的步骤B1包括：

二级分发实体判断当前时间是否已经超过了收到的发送时间信息，如果是，则丢弃所述的广播多播业务流，并对步骤A所述的时间延迟量进行调整，否则，将收到的发送时间信息作为二级分发实体的发送时间。

所述的步骤C包括：

收发信机收到所述的广播多播业务流后，判断当前时间是否已经超过了收到的收发信机的发送时间，如果是，则丢弃所述的广播多播业务流，并对步骤B2所述的时间延迟量进行调整，否则，将收到的广播多播业务流在所述的收发信机的发送时间上进行发送。

所述的步骤C还包括：

收发信机收到所述的广播多播业务流后，将所述的收发信机的发送时间减去一个提前量后所得时间值作为收发信机的执行发送最迟时间。

所述的步骤A包括：

一级分发实体根据接收广播多播业务流的时间加上设定的延迟时间量，直接计算出收发信机的发送时间，并发送给二级分发实体；

所述的步骤B包括：

二级分发实体将收到的发送时间信息和广播多播业务流实时直接分发给各个收发信机；

且所述的步骤C包括：

各个收发信机将收到的广播多播业务流在所述的发送时间上进行发送。

所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法还包括，当处理数据突发时：

一级分发实体将所述的发送时间信息加上设定的抖动时延；

或者，

收发信机将确定的收发信机的发送时间加上自动调整的抖动时延。

所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法还包括：

当处理数据延迟时，如果计算确定的后一个数据包开始发送的帧号大于前一个数据包发送的最后一帧的帧号时，则后一个数据包在计算确定的开始发送的帧号开始发送。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，由于本发明采用了多级分发的方式实现各小区广播多播业务的同步发送，因而本发明具有以下优点：

1、采用多级发送的方式，使得第一个接收数据包的收发信机的接收时间和最后一个接收数据包的收发信机的接收时间差减少，从而便于广播多播业务发送同步的实现；

2、多级分发广播多播业务可以由多个分级实体(如二级分发实体)分别对广播多播业务数据包的处理和分发的负荷进行分担，进一步保证了同步的可靠性。

附图说明

图1为蜂窝移动通信结构示意图；

图2为现有的广播多播业务同步发送的过程示意图；

图3为本发明提供的广播多播业务发送的过程示意图；

图4为分发实体接收数据包过程示意图；

图5为本发明所述的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的核心是采用多级分发广播多播业务流的方式实现相应区域内广播多播业务流的同步发送，以保证在较大的区域内，可以针对较多的分发分支实现无线广播多播业务的同步发送。

本发明提供了一种实现无线广播多播业务同步发送的***及方法。为便于进一步理解本发明，下面将结合附图对本发明所述的***及方法的具体实现方式分别进行说明。

本发明所述的***的具体实现方式如图3所示，具体包括：

一级分发实体、多个中间级分发实体和多个收发信机；

其中，一级分发实体下对应多个中间级分发实体，每一个中间级分发实体下又对应多个收发信机；

所述的一级分发实体将广播多播业务及发送时间信息发送给各个中间级分发实体，并由各个中间级分发实体发送给各个收发信机；

之后，由各个收发信机根据收到的信息确定同步发送广播多播业务报文的时间并发送。

本发明所述的***中，所述的一级分发实体和多个中间级分发实体分别设置于无线通信网络的网络实体中，如CDMA***中的PCF(分组控制功能单元)实体、BSC(基站控制器)实体等；而且，所述的中间级分发实体可以为单级的一个二级分发实体，或者为多级的多个分发实体。

本发明可以实现在一级分发实体范围之内的所有蜂窝的广播多播业务的同步发送。通过一级分发实体放置在不同的网络实体上，可以满足在无线通信网络的不同范围内保证广播多播业务的发送同步。比如，将一级分发实体放到CDMA2000的PCF上，就可以使一个PCF范围内的广播多播的同步得到满足。也就是说，对于需要保证无线广播多播业务同步发送的一个区域内需要设置一个一级分发实体。当然，一级分发实体在无线通信网络中越往上层设置，可以覆盖的同步区域就越大，同时，对一级分发实体的要求也就越高；根据当前CDMA2000 EV DO(CDMA数据优化***)***的不同BSC之间小区不进行软合并，因此，可以一个BSC上配置一个一级分发实体，这样就可以满足整个无线通信。

下面再以中间级分发实体为单级的一个二级分发实体为例，对本发明提供了实现无线广播多播业务同步发送的方法的具体实现方式进行说明，如图3、图4和图5所示，所述的方法具体包括：

步骤51：一级分发实体接收到广播多播业务流数据包(以下简称数据包)后，一级分发实体查询当前的***时间T1；并加上一个时间延迟量D1后，获得发送时间信息T2＝T1+D1；

在CDMA***中，所述的***当前时间可以是GPS时间；

所述的T2用来通知二级分发实体数据包在二级分发实体上发送的时间；

所述的时间延迟量D1为人工或自动配置。

步骤52：一级分发实体将所述的发送时间信息T2和数据包一起发送给其对应的所有二级分发实体。

步骤53：每个二级分发实体分别接收到所述的数据包后，查询当前的***时间T3。

步骤54：二级分发实体将时间T3和数据包携带的时间T2比较，即判断T3是否超过了T2，如果T3超过了T2，则执行步骤55，否则，执行步骤56；

步骤55：确定一级分发实体指示的二级分发实体发送数据包的时间已经过去，所以该数据包不能再发送，因此需要丢弃该数据包；

这种情况下通常由于所述的时间延迟量D1设置偏小，因而可以进行告警，以便于手工调整时间延迟量D1的大小。

步骤56：如果T3没有超过T2，则在T2时刻开始，二级分发实体将所述的数据包和收发信机的发送时间一起发送给对应的所有收发信机；

所述的收发信机的发送时间为：在二级分发实体的发送时间T2基础上再加上一个时间延迟量D2，即收发信机在空口发送的时间T4＝T2+D2，所述T4和数据包一起发送给收发信机。

步骤57：收发信机接收到数据包后，先查询当前的***时间T5；

步骤58：利用T4减去一个发送提前量A1，即收发信机的发送时间T6＝T4-A1，所述的提前量A1为收发信机发送广播多播业务报文的前期处理时间量，T6是收发信机执行发送数据包的最迟时间；

步骤59：比较T6和当前***时间T5，判断T5是否超过了T6，如果T5超过了T6，则执行步骤510，否则，执行步骤511；

步骤510：确定二级分发实体指示的广播多播业务数据包发送时间T4已经过去，此时丢弃数据包；

这种情形下说明时间延迟量D2设置偏小，可以进行告警，以便于手工或自动调整时间延迟量D2；

步骤511：如果T5未超过T6，则可以在确定的时刻T6将所述的广播多播业务数据包发送出去，所述的数据包在时间T6的基础上利用了A1时间进行发送前的准备处理，并在T6+A1时间发送；且由于T6+A1＝T4，即数据包在T4时间准时发送。

所述的步骤58中，各收发信机的A1不必相同，只要满足数据包在T6之前到达收发信机，就可以保证同步，因为收发信机把数据包是实际是在T4发送出去的。

在上述本发明所述的方法中，所述的二级分发实体实际上可以在接收数据包后，就可以立即将数据包转发给收发信机，而不是在指定的时间T2再发送。这是由于实际上携带的T4和二级分发实体的实际发送时间无关，而只与时间T2相关，因而这样处理也不会影响到收发信机的发送同步。

如果二级分发实体收到数据包后直接转发，则在收发信机中可以采用一级分发实体在数据包中直接计算收发信机的发送时间T4＝T1+D3，D3＝D1+D2，这样，在二级分发实体上不用计算发送延时；但这样作的结果是将两级发送的缓存都放到了收发信机上，对收发信机的缓存压力加大。因此，本发明中建议采用分级的缓存的方式，分担收发信机的缓存压力。但本发明的保护范围并不限于此。

本发明在具体实现过程中还存在一个需要考虑的问题，那就是当一级分发实体接收广播多播业务数据包不均匀时对同步过程的影响。

第一个影响是数据发送突发，本处理方法具体如下：

如图4所示，一级分发实体接收的数据包示意图，在正常情况下，在收发信机上每个数据包(packet1、packet2、packet3、packet4)的发送时间T4＝Ti+D1+D2；然而，当数据发生突发，即收发信机接收的数据包1、数据包2，如果根据数据包的T4进行发送，发现数据包1的T4时间开始发送完数据包1后，其***时间已经超过数据包2的发送时间T4时刻了，这就是由于数据流突发造成。

为解决上述问题，本发明可以采用两种方式：

(1)在一级分发实体根据空口发送能力进行时间延时调整，在T2上加上一个抖动时延；

该方式的缺点是一级分发实体需要知道空口的调度算法，控制起来比较麻烦。

(2)由收发信机自动根据空口的发送情况进行时延调整，在T4上加上一个抖动时延，比如CDMA 2000 1X或者CDMA EV DO(CDMA数据优化***)即采用该方法避免此类问题。

因此，本发明建议采用方式(2)提供的方式，但本发明的保护范围并不限于此。下面将对方式(2)进行详细说明，以下为通过CDMA EV DO技术进行相应的说明：

CDMA EV DO技术在发送广播多播业务采用BMAC(广播MAC包)帧格式发送，BMAC帧的PlD(分组标识，即帧号)可以代表广播业务在空口的发送时间；

假设收发信机要发送数据包packet1、packet2，由于数据发送突发实际也就是packet1很长或者发送两个数据的时间t1、t2时间差太小，那么收发信机在发送packet1的时候，计算的packet1在空口的发送的第一个广播帧号：PlD1＝T4×R/1002＝(t1+D)×R/1002，这里R是空口发送速率(单位bps)，然后需要在PID1、PID1+1、......，PID1+N-1等N个广播帧上发送该数据包；收发信机计算packet2的PID2＝T4×R/1002＝(t2+D)×R/1002。如果PID2小于PID1+N-1，则收发信机在广播帧号为PID1+N的广播帧开始发送；packet2这样，实际上相当于收发信机发送packet2的时候加上了抖动时延＝(PID1+N-PID2)×1002/R。另外需要说明的是：由于数据突发对该一级分发下的所有收发信机产生的影响都是相同的，这是因为数据包在收发信机上的发送时间T4对所有的收发信机都相同，因而，只要所有的收发信机的抖动延时算法相同，那么所有收发信机的抖动时延也将是相同的。

因此，在数据突发情况下，使用这种自动的抖动延时对收发信机的发送时间进行调整将不会影响分级发送的同步。

一级分发实体接收广播多播业务数据包不均匀另一个影响是产生发送延迟，本处理方法具体如下：

如图4所示，一级分发实体接收的数据包示意图，在收发信机上每个数据包(packet1、packet2、packet3、packet4)的发送时间T4＝Ti+D1+D2；假设收发信机要发送数据包packet1、packet2，由于后一个数据包发送延迟，也就是接收两个数据的时间t1、t2时间差偏大。此时收发信机计算的packet1在空口的发送的第一个广播帧号：PID1＝T4×R/1002＝(t1+D)×R/1002，这里R是空口发送速率(单位bps)，确认数据包需要在PID1、PID1+1、......，PID1+N-1等N个广播帧上发送该数据包，而收发信机计算packet2在空口发送的第一个广播帧号：PID2＝T4×R/1002＝(t2+D)×R/1002，如果PID2大于PID1+N，则收发信机仍在PID2帧上开始发送，而不在PID1+N上的帧上开始发送，不采用自动的抖动时延。这样的好处是仅突发的时候收发信机自动调整时延，而其他情形下，收发信机严格按照二级分发实体指示的T4的时间进行发送，使得收发信机不会出现自动的抖动时延的积累效应。如果收发信机自始至终使用自动调整时延，那么当发往某个收发信机的一个数据包丢弃了，那么该收发信机就没有机会调整和其他收发信机重新进行发送同步了。而本方法可以很快调整该基站和其它基站重新进行发送同步。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (13)

1、一种实现无线广播多播业务同步发送的***，其特征在于，包括：一级分发实体、多个中间级分发实体和多个收发信机；所述的一级分发实体将广播多播业务及发送时间信息发送给各个中间级分发实体，并由各个中间级分发实体发送给各个收发信机，之后，由各个收发信机根据收到的信息确定同步发送广播多播业务报文的时间并发送。

2、根据权利要求1所述的实现无线广播多播业务同步发送的***，其特征在于，所述的一级分发实体和多个中间级分发实体分别设置于无线通信网络的网络实体中，且所述的中间级分发实体可以为单级的一个二级分发实体，或者多级的多个分发实体。

3、一种实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，包括：

A、在无线通信***中的一级分发实体将广播多播业务流和发送时间信息分别发送给各个中间级分发实体；

B、中间级分发实体获得所述的广播多播业务流及发送时间信息，并继续分别分发给各个收发信机；

C、各个收发信机将收到的广播多播业务流根据中间级分发实体发来的信息确定发送时间，并进行发送处理。

4、根据权利要求3所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

在无线通信***中需要实现广播多播业务同步发送的区域内仅设置一个一级分发实体，且所述的一级分发实体设置于所述区域内的网络实体上。

5、根据权利要求3所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，所述的发送时间信息包括：

中间级分发实体计算的发送广播多播业务流的时间信息。

6、根据权利要求3、4或5所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

在无线通信***中的一级分发实体根据***当前时间加上相应的时间延迟量获得二级分发实体发送广播多播业务流的发送时间信息；

将所述的发送时间信息随收到的广播多播业务流一起分别发送给各个二级分发实体。

7、根据权利要求6所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

B1、二级分发实体根据收到的发送时间信息确定二级分发实体的发送时间；

B2、二级分发实体将收到的发送时间信息加上一个时间延迟量获得收发信机的发送时间，并在确定的二级分发实体的发送时间上将其随所述广播多播业务流一起继续分发给各个收发信机。

8、根据权利要求7所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，所述的步骤B1包括：

二级分发实体判断当前时间是否已经超过了收到的发送时间信息，如果是，则丢弃所述的广播多播业务流，并对步骤A所述的时间延迟量进行调整，否则，将收到的发送时间信息作为二级分发实体的发送时间。

9、根据权利要求7所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，所述的步骤C包括：

收发信机收到所述的广播多播业务流后，判断当前时间是否已经超过了收到的收发信机的发送时间，如果是，则丢弃所述的广播多播业务流，并对步骤B2所述的时间延迟量进行调整，否则，将收到的广播多播业务流在所述的收发信机的发送时间上进行发送。

10、根据权利要求7所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，所述的步骤C还包括：

收发信机收到所述的广播多播业务流后，将所述的收发信机的发送时间减去一个提前量后所得时间值作为收发信机的执行发送最迟时间。

11、根据权利要求3、4或5所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

一级分发实体根据接收广播多播业务流的时间加上设定的延迟时间量，直接计算出收发信机的发送时间，并发送给二级分发实体；

所述的步骤B包括：

二级分发实体将收到的发送时间信息和广播多播业务流实时直接分发给各个收发信机；

且所述的步骤C包括：

各个收发信机将收到的广播多播业务流在所述的发送时间上进行发送。

12、根据权利要求3、4或5所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，该方法还包括，当处理数据突发时：

一级分发实体将所述的发送时间信息加上设定的抖动时延；

或者，

收发信机将确定的收发信机的发送时间加上自动调整的抖动时延。

13、根据权利要求3、4或5所述的实现无线广播多播业务同步发送的方法，其特征在于，该方法还包括：

当处理数据延迟时，如果计算确定的后一个数据包开始发送的帧号大于前一个数据包发送的最后一帧的帧号时，则后一个数据包在计算确定的开始发送的帧号开始发送。

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