TD-MBMS手機電視標準持續演進(jìn)
2008/07/08
編者按：技術(shù)發(fā)展的目的在于滿(mǎn)足應用創(chuàng )新的需求。當前，移動(dòng)多媒體應用作為移動(dòng)通信業(yè)務(wù)發(fā)展的必然方向，不僅是電信業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)，而且也吸引了傳統廣電業(yè)的目光。在兩大行業(yè)的共同推動(dòng)下，移動(dòng)多媒體技術(shù)的發(fā)展速度明顯加快，呈現出諸多亮點(diǎn)。例如，伴隨著(zhù)第三代移動(dòng)通信時(shí)代的到來(lái)，基于TD標準的多媒體廣播和組播標準取得了顯著(zhù)進(jìn)展；固定與移動(dòng)的融合，為移動(dòng)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(wù)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(hù)廣播，也可以發(fā)送給一組收費的簽約用戶(hù)收看，可以幫助運營(yíng)商開(kāi)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(yíng)商以較低的網(wǎng)絡(luò )部署成本就可開(kāi)展手機電視業(yè)務(wù)。
MBMS不僅能實(shí)現純文本低速率的消息類(lèi)廣播，而且還能實(shí)現高速多媒體業(yè)務(wù)的大區廣播和區域廣播，其實(shí)現方式是基于TD-SCDMA/WCDMA分組網(wǎng)，通過(guò)增加一些新的功能實(shí)體，如廣播組播業(yè)務(wù)中心BM-SC，對已有的分組域功能實(shí)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(lái)實(shí)現空口資源共享。
TD-MBMS標準演進(jìn)過(guò)程回顧
R6MBMS的標準工作于2002年啟動(dòng)，2005年9月凍結。MBMS系統的特點(diǎn)是廣播/組播內容在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(shí)現復雜等原因，實(shí)際網(wǎng)絡(luò )實(shí)施并沒(méi)有廣泛展開(kāi)，目前基本上沒(méi)有基于R6的MBMS商用系統。
2007年3月，中國公司聯(lián)名在愛(ài)沙尼亞3GPP RAN35次全會(huì )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系統引入多小區宏分集技術(shù)；隨后在馬耳他RAN1會(huì )議上和RAN1～RAN4小組日本會(huì )議上，中國公司一共提交了40多篇文稿，并全部通過(guò)；5月在韓國3GPP RAN36次全會(huì )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、接收分集、TTI擴展時(shí)間分集和高階調制等物理層增強技術(shù)，為L(cháng)CR TDD MBMS的長(cháng)期演進(jìn)打下了良好的基礎。在2007年下半年，大唐移動(dòng)根據中國移動(dòng)的需求，在與國內廠(chǎng)商達成一致后，在3GPP上推出了適用于R7LCRMBMS專(zhuān)用載波模式的新的物理層幀結構，并獲得通過(guò)。這種新的幀結構不僅提升了系統傳輸的頻譜效率，而且成倍地提高了單小區的覆蓋半徑，完全可與其它地面廣播系統相比擬。
在國內，由中國通信標準化協(xié)會(huì )(CCSA)領(lǐng)導組織的TD-MBMS標準化進(jìn)程基本與3GPP保持同步。2007年2月，當時(shí)的信息產(chǎn)業(yè)部召開(kāi)了制訂TD-SCDMA手機電視標準的啟動(dòng)會(huì )議，并成立由電信研究院和中移動(dòng)任組長(cháng)單位的TD-SCDMA多媒體廣播業(yè)務(wù)方案起草組；4月，在CCSA TC5第12次全會(huì )WG9會(huì )議上，遞交了“2GHz TD-SCDMA數字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)多媒體廣播系統(TD-MBMS)總體技術(shù)要求(第一階段)”標準項目建議書(shū)；8月，在CCSA TC5 WG9第15次會(huì )議上通過(guò)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數字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)多媒體廣播系統(TD-MBMS)總體技術(shù)要求(第一階段)”和“2GHz TD-SCDMA數字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)多媒體廣播系統(TD-MBMS)無(wú)線(xiàn)接入子系統設備技術(shù)要求(第一階段)”。
隨后在電信研究院、中移動(dòng)和各廠(chǎng)商的高效合作下，相繼完成了無(wú)線(xiàn)接入子系統測試規范、終端設備規范、終端測試規范、廣播媒體中心(BM-SC)設備技術(shù)規范和測試規范等一系列標準，并于2008年3月底報批。這為在2008年奧運會(huì )上提供基于TD-MBMS的多媒體廣播業(yè)務(wù)奠定了標準基礎。目前CCSA正在著(zhù)手將TD-MBMS專(zhuān)用載波系統寫(xiě)入標準。
UTN模式系統介紹
UTN(統一時(shí)隙網(wǎng))模式，是指在現有的TD-SCDMA系統中，在相鄰的多個(gè)小區中，選取相同頻點(diǎn)的相同時(shí)隙承載相同的MBMS業(yè)務(wù)，并且針對該時(shí)隙統一使用專(zhuān)門(mén)的擾碼和中置碼。
(1)UTN主要技術(shù)
采用一個(gè)或多個(gè)時(shí)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系統的同步機制)；長(cháng)TTI(40msTTI)；相位偏轉(可選)；人造多徑(可選)。
(2)UTN宏分集
在傳輸廣播業(yè)務(wù)的時(shí)隙采用單頻網(wǎng)配置的情況下，多個(gè)相鄰的小區在相同的MBMS時(shí)隙上采用統一的擾碼和Midamble碼，利用現有的TD-SCDMA系統的同步機制，就可以保證各個(gè)小區在同一時(shí)間發(fā)射的信號完全相同，UE只需將多個(gè)小區發(fā)射的信號當成有用多徑處理，可以非常簡(jiǎn)單地實(shí)現UTN宏分集。
在這種情況下，當在多個(gè)小區中傳輸廣播業(yè)務(wù)時(shí)，RNC為多個(gè)小區統一分配廣播業(yè)務(wù)資源，并指定該廣播業(yè)務(wù)使用的相同擾碼和Midamble碼，通過(guò)信令告知各NodeB和UE；各小區使用這些特定碼來(lái)形成廣播業(yè)務(wù)突發(fā)，并在相同的時(shí)頻資源上進(jìn)行傳輸；UE在相應資源位置接收到多個(gè)小區同時(shí)傳輸的相同突發(fā)，之后采用指定的Midamble碼進(jìn)行聯(lián)合信道估計以及指定的擾碼對數據進(jìn)行解擾，就可解調出所要的廣播業(yè)務(wù)數據。
(3)Iub口傳輸共享
傳統的TD基站中的不同小區，即使傳送相同的MBMS業(yè)務(wù)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(guò)對現有系統的Iub接口進(jìn)行升級，在同一個(gè)NodeB下的多個(gè)小區同時(shí)傳輸相同MBMS業(yè)務(wù)的情況下，可以實(shí)現FACH信道承載共享，這樣可以大大節省Iub接口的傳輸資源。
(4)靈活的組網(wǎng)方案
TD-MBMS基于現有系統進(jìn)行升級，對現有系統的覆蓋不產(chǎn)生影響。
根據MBMS業(yè)務(wù)的特性，由運營(yíng)商確定業(yè)務(wù)的廣播區域，通過(guò)配置系統資源，可以全網(wǎng)采用UTN進(jìn)行組網(wǎng)；也可以在區域地區采用UTN組網(wǎng)。
采用以上關(guān)鍵技術(shù)，使得TD-MBMS具備如下技術(shù)特點(diǎn)：作為同步系統可以方便地實(shí)現SFN宏分集；通過(guò)時(shí)分方式傳輸業(yè)務(wù)，更利于終端省電；采用簡(jiǎn)化的傳輸過(guò)程，降低了系統和終端的處理復雜性；靈活的資源配置能有效利用無(wú)線(xiàn)資源；支持Iub接口承載共享提高了傳輸效率；UTN系統主要指標：?jiǎn)螘r(shí)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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