TD-MBMS手機電視標準持續(xù)演進
2008/07/08
編者按：技術發(fā)展的目的在于滿足應用創(chuàng)新的需求。當前，移動多媒體應用作為移動通信業(yè)務發(fā)展的必然方向，不僅是電信業(yè)關注的熱點，而且也吸引了傳統(tǒng)廣電業(yè)的目光。在兩大行業(yè)的共同推動下，移動多媒體技術的發(fā)展速度明顯加快，呈現(xiàn)出諸多亮點。例如，伴隨著第三代移動通信時代的到來，基于TD標準的多媒體廣播和組播標準取得了顯著進展；固定與移動的融合，為移動多媒體的發(fā)展提供了更高速、更高效的平臺……
MBMS是3GPP R6中引入的多媒體廣播組播功能。MBMS支持多媒體業(yè)務廣播和組播兩種模式，既可以將多媒體視頻信息直接向所有用戶廣播，也可以發(fā)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(fā)等多種商業(yè)應用。運營商以較低的網(wǎng)絡部署成本就可開展手機電視業(yè)務。
MBMS不僅能實現(xiàn)純文本低速率的消息類廣播，而且還能實現(xiàn)高速多媒體業(yè)務的大區(qū)廣播和區(qū)域廣播，其實現(xiàn)方式是基于TD-SCDMA/WCDMA分組網(wǎng)，通過增加一些新的功能實體，如廣播組播業(yè)務中心BM-SC，對已有的分組域功能實體如SGSN、GGSN、RNC和UE等增加MBMS功能，并定義了新的邏輯共享信道來實現(xiàn)空口資源共享。
TD-MBMS標準演進過程回顧
R6MBMS的標準工作于2002年啟動，2005年9月凍結。MBMS系統(tǒng)的特點是廣播/組播內(nèi)容在CN和RAN每條鏈路只需傳輸一次(也就是PTM傳輸方式)，與普通PTP傳輸方式相比，大大節(jié)約了寶貴傳輸資源；由于頻譜效率較低(R6 MBMS頻譜利用率為0.02bit/s/Hz～0.2bit/s/Hz)和實現(xiàn)復雜等原因，實際網(wǎng)絡實施并沒有廣泛展開，目前基本上沒有基于R6的MBMS商用系統(tǒng)。
2007年3月，中國公司聯(lián)名在愛沙尼亞3GPP RAN35次全會上，提交了LCR TDD MBMS物理層增強的工作項目(WI)立項申請，提出針對R6的MBMS系統(tǒng)引入多小區(qū)宏分集技術；隨后在馬耳他RAN1會議上和RAN1～RAN4小組日本會議上，中國公司一共提交了40多篇文稿，并全部通過；5月在韓國3GPP RAN36次全會上完成LCR MBMS增強WI項目并正式發(fā)布。
至此，在TD-SCDMA國際標準的R7版本中，在基于R6混合載波MBMS和新增單獨載波MBMS中正式引入了SFN宏分集、聯(lián)合檢測宏分集、相位偏轉(zhuǎn)、接收分集、TTI擴展時間分集和高階調(diào)制等物理層增強技術，為LCR TDD MBMS的長期演進打下了良好的基礎。在2007年下半年，大唐移動根據(jù)中國移動的需求，在與國內(nèi)廠商達成一致后，在3GPP上推出了適用于R7LCRMBMS專用載波模式的新的物理層幀結構，并獲得通過。這種新的幀結構不僅提升了系統(tǒng)傳輸?shù)念l譜效率，而且成倍地提高了單小區(qū)的覆蓋半徑，完全可與其它地面廣播系統(tǒng)相比擬。
在國內(nèi)，由中國通信標準化協(xié)會(CCSA)領導組織的TD-MBMS標準化進程基本與3GPP保持同步。2007年2月，當時的信息產(chǎn)業(yè)部召開了制訂TD-SCDMA手機電視標準的啟動會議，并成立由電信研究院和中移動任組長單位的TD-SCDMA多媒體廣播業(yè)務方案起草組；4月，在CCSA TC5第12次全會WG9會議上，遞交了“2GHz TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)多媒體廣播系統(tǒng)(TD-MBMS)總體技術要求(第一階段)”標準項目建議書；8月，在CCSA TC5 WG9第15次會議上通過了該標準草案送審稿。2008年2月，CCSA正式對外公示了兩項TD-MBMS行標報批稿：“2GHz TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)多媒體廣播系統(tǒng)(TD-MBMS)總體技術要求(第一階段)”和“2GHz TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)多媒體廣播系統(tǒng)(TD-MBMS)無線接入子系統(tǒng)設備技術要求(第一階段)”。
隨后在電信研究院、中移動和各廠商的高效合作下，相繼完成了無線接入子系統(tǒng)測試規(guī)范、終端設備規(guī)范、終端測試規(guī)范、廣播媒體中心(BM-SC)設備技術規(guī)范和測試規(guī)范等一系列標準，并于2008年3月底報批。這為在2008年奧運會上提供基于TD-MBMS的多媒體廣播業(yè)務奠定了標準基礎。目前CCSA正在著手將TD-MBMS專用載波系統(tǒng)寫入標準。
UTN模式系統(tǒng)介紹
UTN(統(tǒng)一時隙網(wǎng))模式，是指在現(xiàn)有的TD-SCDMA系統(tǒng)中，在相鄰的多個小區(qū)中，選取相同頻點的相同時隙承載相同的MBMS業(yè)務，并且針對該時隙統(tǒng)一使用專門的擾碼和中置碼。
(1)UTN主要技術
采用一個或多個時隙的全部資源；公傳信道S-CCPCH承載；SFN宏分集；聯(lián)合檢測宏分集；全網(wǎng)同步機制(利用固有的TD系統(tǒng)的同步機制)；長TTI(40msTTI)；相位偏轉(zhuǎn)(可選)；人造多徑(可選)。
(2)UTN宏分集
在傳輸廣播業(yè)務的時隙采用單頻網(wǎng)配置的情況下，多個相鄰的小區(qū)在相同的MBMS時隙上采用統(tǒng)一的擾碼和Midamble碼，利用現(xiàn)有的TD-SCDMA系統(tǒng)的同步機制，就可以保證各個小區(qū)在同一時間發(fā)射的信號完全相同，UE只需將多個小區(qū)發(fā)射的信號當成有用多徑處理，可以非常簡單地實現(xiàn)UTN宏分集。
在這種情況下，當在多個小區(qū)中傳輸廣播業(yè)務時，RNC為多個小區(qū)統(tǒng)一分配廣播業(yè)務資源，并指定該廣播業(yè)務使用的相同擾碼和Midamble碼，通過信令告知各NodeB和UE；各小區(qū)使用這些特定碼來形成廣播業(yè)務突發(fā)，并在相同的時頻資源上進行傳輸；UE在相應資源位置接收到多個小區(qū)同時傳輸?shù)南嗤话l(fā)，之后采用指定的Midamble碼進行聯(lián)合信道估計以及指定的擾碼對數(shù)據(jù)進行解擾，就可解調(diào)出所要的廣播業(yè)務數(shù)據(jù)。
(3)Iub口傳輸共享
傳統(tǒng)的TD基站中的不同小區(qū)，即使傳送相同的MBMS業(yè)務也需要建立和使用不同的傳輸承載，這對TD基站和基站控制器(RNC)之間的Iub接口資源造成很大的浪費。通過對現(xiàn)有系統(tǒng)的Iub接口進行升級，在同一個NodeB下的多個小區(qū)同時傳輸相同MBMS業(yè)務的情況下，可以實現(xiàn)FACH信道承載共享，這樣可以大大節(jié)省Iub接口的傳輸資源。
(4)靈活的組網(wǎng)方案
TD-MBMS基于現(xiàn)有系統(tǒng)進行升級，對現(xiàn)有系統(tǒng)的覆蓋不產(chǎn)生影響。
根據(jù)MBMS業(yè)務的特性，由運營商確定業(yè)務的廣播區(qū)域，通過配置系統(tǒng)資源，可以全網(wǎng)采用UTN進行組網(wǎng)；也可以在區(qū)域地區(qū)采用UTN組網(wǎng)。
采用以上關鍵技術，使得TD-MBMS具備如下技術特點：作為同步系統(tǒng)可以方便地實現(xiàn)SFN宏分集；通過時分方式傳輸業(yè)務，更利于終端省電；采用簡化的傳輸過程，降低了系統(tǒng)和終端的處理復雜性；靈活的資源配置能有效利用無線資源；支持Iub接口承載共享提高了傳輸效率；UTN系統(tǒng)主要指標：單時隙峰值速率可達192kbps，頻譜利用率可達0.6bit/s/Hz。
中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)-人民郵電報
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