TD-MBMS標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀及解決方案

　　1、手機(jī)電視發(fā)展綜述

　　顧名思義，手機(jī)電視就是利用手機(jī)終端觀看電視節(jié)目。實(shí)際上，從2004年起全球的移動(dòng)運(yùn)營商已開始提供這種業(yè)務(wù)，當(dāng)時(shí)主要采用基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的流媒體技術(shù)，但是限于資費(fèi)、內(nèi)容、QoS和終端等各種因素，業(yè)務(wù)發(fā)展緩慢。

　　2005年5月，由韓國SKT主要投資的TUMedia推出衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播(S-DMB)業(yè)務(wù)，標(biāo)志著手機(jī)電視業(yè)務(wù)的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段——基于數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)電視業(yè)務(wù)開始快速發(fā)展。

　　2005年12月，韓國推出地面數(shù)字多媒體廣播(T-DMB)業(yè)務(wù)。

　　2006年4月，日本兩大移動(dòng)運(yùn)營商N(yùn)TT DoCoMo和KDDI公司推出ISDB-T商用的手機(jī)電視業(yè)務(wù)。

　　2007年3月，美國Verizon和高通旗下的MediaFLO公司合作推出VCast手機(jī)電視業(yè)務(wù)。

　　根據(jù)電視內(nèi)容的傳輸方式來劃分，手機(jī)電視的實(shí)現(xiàn)方式主要有以下三種。

　　第一種是基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)。即在移動(dòng)通信網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，向用戶提供下行信道，其所使用的頻率仍然是移動(dòng)通信系統(tǒng)所在的頻段。目前主流的實(shí)現(xiàn)方式是基于PS域的流媒體技術(shù)，后續(xù)演進(jìn)的典型技術(shù)包括多媒體組播和廣播技術(shù)MBMS、BCMCS等，相關(guān)的技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化分別在3GPP和3GPP2中進(jìn)行。

　　第二種是基于地面數(shù)字廣播的方式。此類實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要是針對(duì)地面數(shù)字廣播電視產(chǎn)生的，使用的頻率一般為廣播電視頻段。為適應(yīng)移動(dòng)終端的特點(diǎn)，在原有為地面數(shù)字廣播電視設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)成為手機(jī)電視技術(shù)。例如，歐洲的DVB-H、美國高通主推的Media FLO、韓國的T-DMB和日本的ISDB-T等。

　　第三種是基于衛(wèi)星數(shù)字廣播的方式。這一類技術(shù)主要是通過衛(wèi)星提供下行傳輸，典型的技術(shù)包括韓國的S-DMB和歐洲SDMB。

　　目前，國內(nèi)廣播方式的手機(jī)電視技術(shù)體系主要有CMMB、TMMB和DMB-TH等。對(duì)于基于TD-SCDMA的3G標(biāo)準(zhǔn)來說，手機(jī)電視的實(shí)現(xiàn)主要是由CCSA主導(dǎo)的TD-MBMS標(biāo)準(zhǔn)。

　　2、TD-MBMS標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

　　2007年上半年，TD-MBMS的國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展很快，大唐移動(dòng)一直都是該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的積極參與者和主要貢獻(xiàn)者。

　　在國際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程方面，中國的相關(guān)公司聯(lián)名在2007年3月的3GPP RAN 35次全會(huì)，提交了LCR TDD MBMS物理層增強(qiáng)的WI立項(xiàng)申請，立項(xiàng)通過;隨后在RAN1#48bis會(huì)議和RAN1～RAN4小組會(huì)議，中國的相關(guān)公司一共提交了四十多篇LCR MBMS增強(qiáng)WI相關(guān)文稿，全部通過;5月在3GPP RAN36次全會(huì)完成LCR MBMS增強(qiáng)WI項(xiàng)目并正式發(fā)布。至此，在TD-SCDMA的R7中，成功地在混合載波和單獨(dú)載波MBMS中引入SFN宏分集、聯(lián)合檢測、相位偏轉(zhuǎn)、接收分集和高階調(diào)制等物理層增強(qiáng)技術(shù)，為LCR TDD MBMS的長期演進(jìn)打下了良好的基礎(chǔ)。

　　在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程上，2007年2月，信息產(chǎn)業(yè)部召開了TD-SCDMA手機(jī)電視啟動(dòng)會(huì)議，并成立了由信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院和中國移動(dòng)擔(dān)任組長的TD-SCDMA多媒體廣播業(yè)務(wù)方案起草組;3月確定了總體方案初稿;4月在CCSA TC5第12次全會(huì)WG9會(huì)議，遞交了“TD-SCDMA MBMS總體技術(shù)要求”及修訂通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目建議書;6月在TC5 WG9 13次會(huì)議，TD-MBMS總體方案討論稿通過，轉(zhuǎn)為送審稿;8月在TC5 WG9 15次會(huì)議通過了TD-MBMS總體技術(shù)要求的送審稿。

　　目前，面向奧運(yùn)需求的第一版本TD-MBMS已經(jīng)基本完成，在該版本中引入了UTN(同時(shí)隙網(wǎng))技術(shù)，由于采用了UTN技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)部署初期業(yè)務(wù)需求量不大時(shí)可以將MBMS與現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)放在統(tǒng)一載波上，TD-MBMS可以在不改變硬件平臺(tái)的情況下，僅通過升級(jí)軟件實(shí)現(xiàn)手機(jī)電視功能。為了推動(dòng)TD -MBMS的后續(xù)發(fā)展，CCSA正積極推進(jìn)TD-MBMS第二版的前期準(zhǔn)備工作。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能，從系統(tǒng)架構(gòu)到高層都需要進(jìn)一步研究，如全下行的單獨(dú)載波MBMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)、RNC間的同步、SFN邊緣的干擾消除以及IMS等技術(shù)都需要進(jìn)一步研究。

　　TD-MBMS最大程度地沿用了3GPP已有的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，在不額外增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性的前提下，盡量采納R7 MBMS和E-MBMS思想?；谶@種思路下設(shè)計(jì)的TD-MBMS系統(tǒng)可向R7 MBMS或E-MBMS的平滑演進(jìn)打下良好的基礎(chǔ)。如果核心網(wǎng)支持MBMS組播功能，只需進(jìn)行軟件升級(jí)，接入網(wǎng)和終端即可支持R7 MBMS組播業(yè)務(wù)。

　　R7 MBMS在設(shè)計(jì)理念上與R6 MBMS有幾個(gè)主要的不同之處：采用SFN來提高系統(tǒng)的效率和性能;省略或簡化組播業(yè)務(wù)的信令交互流程。這兩個(gè)方面部是本系統(tǒng)所采納的設(shè)計(jì)思想，將來如果引入TD-SCDMA系統(tǒng)的OFDM設(shè)計(jì)方案， TD-MBMS系統(tǒng)還可以向E-MBMS平滑演進(jìn)。

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　　3、TD-MBMS方案概述

　　3.1　系統(tǒng)架構(gòu)

　　TD-MBMS不僅能實(shí)現(xiàn)純文本低速率的消息類組播和廣播，而且還能實(shí)現(xiàn)高速多媒體業(yè)務(wù)的廣播和區(qū)域廣播，手機(jī)電視是其典型應(yīng)用之一。TD-MBMS的實(shí)現(xiàn)方式是基于TD-SCDMA/WCDMA的分組網(wǎng)，通過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(duì)已有的分組域功能實(shí)體(如SGSN、GGSN、RNC和UE等)添加TD-MBMS功能，并定義了新的邏輯共享信道以實(shí)現(xiàn)空口資源共享。

　　TD-SCDMA多媒體廣播業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)模型如圖1所示，與UMTS的MBMS模型一致。內(nèi)容提供商提供廣播電視內(nèi)容，經(jīng)過BM-SC將傳輸流轉(zhuǎn)發(fā)給3G核心網(wǎng)，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)給UTRAN，通過Uu口發(fā)送給UE。

　　圖1　TD-MBMS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　3.2　同時(shí)隙網(wǎng)技術(shù)

　　UTN技術(shù)需要所有相鄰基站同步發(fā)射相同的無線信號(hào)，如圖2所示。在UTN模式下，UE可以將來自不同基站的信號(hào)視為多徑信號(hào)?？梢?，UTN大大提高了頻譜利用率。本方案主要討論同一頻率下的同時(shí)隙組網(wǎng)方式。

　　圖2　UTN的 工作原理

　　該方式可以全網(wǎng)采用UTN進(jìn)行組網(wǎng)，如圖3所示，也可以在部分區(qū)域采用UTN組網(wǎng)，如圖4所示。同一頻率的UTN組網(wǎng)如圖5所示，在不同地域(非相鄰地域)此頻率可以進(jìn)行重用，組成另外一個(gè)區(qū)域化的UTN。

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　　圖3　全網(wǎng)UTN組網(wǎng)

　　圖4　區(qū)域化UTN組網(wǎng)

　　圖5　區(qū)域化UTN組網(wǎng)的頻率資源重用

　　在TS-SCDMA現(xiàn)有的N頻點(diǎn)系統(tǒng)中，UTN模式可以與N頻點(diǎn)模式進(jìn)行時(shí)分復(fù)用或頻分復(fù)用。

　　3.3　N頻點(diǎn)+UTN時(shí)分復(fù)用

　　“N頻點(diǎn)(5 MHz 同頻)+UTN時(shí)分復(fù)用”聯(lián)合組網(wǎng)方式如圖6所示。

　　圖6　UTN與N頻點(diǎn)聯(lián)合組網(wǎng)時(shí)分復(fù)用示意

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　　一個(gè)頻點(diǎn)的一個(gè)UTN時(shí)隙可提供的數(shù)據(jù)速率為128～192 kbit/s，對(duì)應(yīng)一路電視頻道。UTN模式占用的時(shí)隙和頻點(diǎn)可靈活分配，可以配置更多的頻點(diǎn)或時(shí)隙。配置時(shí)隙應(yīng)注意如下原則：

　　●建議TS6不采用UTN模式，以利于UE接收TS0時(shí)隙;

　　●相鄰小區(qū)同頻點(diǎn)UTN模式的時(shí)隙相同;

　　●用于發(fā)布相同內(nèi)容的UTN模式的時(shí)隙，可以采用同一套擾碼和Midamble，也可以采用與原小區(qū)相同配置的擾碼和Midamble，但在建網(wǎng)初期，建議采用同一套擾碼和Midamble。

　　3.4　后續(xù)增強(qiáng)技術(shù)

　　考慮到降低研發(fā)成本和運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)，TD-MBMS系統(tǒng)在初期的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)只考慮采用一個(gè)時(shí)隙資源用于手機(jī)電視業(yè)務(wù)。隨著系統(tǒng)的成功商用，運(yùn)營商或者用戶對(duì)手機(jī)電視節(jié)目在數(shù)量和質(zhì)量方面的要求提高，TD-MBMS系統(tǒng)將向多時(shí)隙和單獨(dú)載波的方向擴(kuò)容。

　　對(duì)于單獨(dú)載波方案(異頻MBMS)，可以考慮采用更多的增強(qiáng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)手機(jī)電視業(yè)務(wù)，提供QVGA級(jí)高清晰的手機(jī)電視節(jié)目，保持技術(shù)和產(chǎn)品的競爭力。潛在的增強(qiáng)技術(shù)如下：

　　●提高基站發(fā)射功率，引入大區(qū)廣播;

　　●優(yōu)化系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu);

　　●物理資源分配設(shè)計(jì)和信道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì);

　　●引入高階調(diào)制和MIMO等技術(shù);

　　●引入外碼編碼技術(shù);

　　●簡化業(yè)務(wù)流程，優(yōu)化系統(tǒng)協(xié)議棧;

　　●區(qū)域手機(jī)電視廣播和組播業(yè)務(wù)的物理層技術(shù)增強(qiáng);

　　●人工多徑;

　　●相位偏轉(zhuǎn)。

　　4、TD-MBMS產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

　　目前，TD-MBMS的標(biāo)準(zhǔn)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。與此同時(shí)，在信息產(chǎn)業(yè)部的組織下，以中國移動(dòng)為代表的運(yùn)營商的積極參與下，TD-MBMS產(chǎn)業(yè)化順利完成布局。目前，以大唐、中興、鼎橋和普天為代表的系統(tǒng)廠商，以展訊、T3G和凱明為代表的芯片廠商，以中興、聯(lián)想為代表的手機(jī)廠商部參與到了TD-MBMS的研發(fā)中。大唐移動(dòng)將在Node B、RNC、OMC-R以及UE解決方案中全面支持TD-MBMS，并將支持芯片和終端廠商的測試，還將積極參與信息產(chǎn)業(yè)部和運(yùn)營商組織的相關(guān)測試。預(yù)計(jì)2007年年底，各廠商將可發(fā)布支持TD-MBMS第一階段要求的產(chǎn)品;2008年上半年將可實(shí)現(xiàn)奧運(yùn)商用的準(zhǔn)備。