TD-MBMS標準化現(xiàn)狀及解決方案

　　1、手機電視發(fā)展綜述

　　顧名思義，手機電視就是利用手機終端觀看電視節(jié)目。實際上，從2004年起全球的移動運營商已開始提供這種業(yè)務，當時主要采用基于蜂窩網(wǎng)絡的流媒體技術，但是限于資費、內(nèi)容、QoS和終端等各種因素，業(yè)務發(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，標志著手機電視業(yè)務的發(fā)展進入一個新的階段——基于數(shù)字廣播網(wǎng)絡的手機電視業(yè)務開始快速發(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。

　　2006年4月，日本兩大移動運營商NTT DoCoMo和KDDI公司推出ISDB-T商用的手機電視業(yè)務。

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

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

　　第一種是基于移動網(wǎng)絡的實現(xiàn)。即在移動通信網(wǎng)的基礎上進行改造，向用戶提供下行信道，其所使用的頻率仍然是移動通信系統(tǒng)所在的頻段。目前主流的實現(xiàn)方式是基于PS域的流媒體技術，后續(xù)演進的典型技術包括多媒體組播和廣播技術MBMS、BCMCS等，相關的技術研究和標準化分別在3GPP和3GPP2中進行。

　　第二種是基于地面數(shù)字廣播的方式。此類實現(xiàn)技術主要是針對地面數(shù)字廣播電視產(chǎn)生的，使用的頻率一般為廣播電視頻段。為適應移動終端的特點，在原有為地面數(shù)字廣播電視設計的基礎上加以改進成為手機電視技術。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。這一類技術主要是通過衛(wèi)星提供下行傳輸，典型的技術包括韓國的S-DMB和歐洲SDMB。

　　目前，國內(nèi)廣播方式的手機電視技術體系主要有CMMB、TMMB和DMB-TH等。對于基于TD-SCDMA的3G標準來說，手機電視的實現(xiàn)主要是由CCSA主導的TD-MBMS標準。

　　2、TD-MBMS標準化現(xiàn)狀

　　2007年上半年，TD-MBMS的國際和國內(nèi)標準化進展很快，大唐移動一直都是該技術標準的積極參與者和主要貢獻者。

　　在國際標準化進程方面，中國的相關公司聯(lián)名在2007年3月的3GPP RAN 35次全會，提交了LCR TDD MBMS物理層增強的WI立項申請，立項通過;隨后在RAN1#48bis會議和RAN1～RAN4小組會議，中國的相關公司一共提交了四十多篇LCR MBMS增強WI相關文稿，全部通過;5月在3GPP RAN36次全會完成LCR MBMS增強WI項目并正式發(fā)布。至此，在TD-SCDMA的R7中，成功地在混合載波和單獨載波MBMS中引入SFN宏分集、聯(lián)合檢測、相位偏轉、接收分集和高階調(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。

　　在國內(nèi)標準化進程上，2007年2月，信息產(chǎn)業(yè)部召開了TD-SCDMA手機電視啟動會議，并成立了由信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院和中國移動擔任組長的TD-SCDMA多媒體廣播業(yè)務方案起草組;3月確定了總體方案初稿;4月在CCSA TC5第12次全會WG9會議，遞交了“TD-SCDMA MBMS總體技術要求”及修訂通信技術標準項目建議書;6月在TC5 WG9 13次會議，TD-MBMS總體方案討論稿通過，轉為送審稿;8月在TC5 WG9 15次會議通過了TD-MBMS總體技術要求的送審稿。

　　目前，面向奧運需求的第一版本TD-MBMS已經(jīng)基本完成，在該版本中引入了UTN(同時隙網(wǎng))技術，由于采用了UTN技術，在網(wǎng)絡部署初期業(yè)務需求量不大時可以將MBMS與現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡放在統(tǒng)一載波上，TD-MBMS可以在不改變硬件平臺的情況下，僅通過升級軟件實現(xiàn)手機電視功能。為了推動TD -MBMS的后續(xù)發(fā)展，CCSA正積極推進TD-MBMS第二版的前期準備工作。為了進一步提高系統(tǒng)的性能，從系統(tǒng)架構到高層都需要進一步研究，如全下行的單獨載波MBMS系統(tǒng)設計、RNC間的同步、SFN邊緣的干擾消除以及IMS等技術都需要進一步研究。

　　TD-MBMS最大程度地沿用了3GPP已有的標準和技術，在不額外增加系統(tǒng)設計復雜性的前提下，盡量采納R7 MBMS和E-MBMS思想?；谶@種思路下設計的TD-MBMS系統(tǒng)可向R7 MBMS或E-MBMS的平滑演進打下良好的基礎。如果核心網(wǎng)支持MBMS組播功能，只需進行軟件升級，接入網(wǎng)和終端即可支持R7 MBMS組播業(yè)務。

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

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　　3、TD-MBMS方案概述

　　3.1　系統(tǒng)架構

　　TD-MBMS不僅能實現(xiàn)純文本低速率的消息類組播和廣播，而且還能實現(xiàn)高速多媒體業(yè)務的廣播和區(qū)域廣播，手機電視是其典型應用之一。TD-MBMS的實現(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)添加TD-MBMS功能，并定義了新的邏輯共享信道以實現(xiàn)空口資源共享。

　　TD-SCDMA多媒體廣播業(yè)務的網(wǎng)絡模型如圖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將傳輸流轉發(fā)給3G核心網(wǎng)，并進一步轉發(fā)給UTRAN，通過Uu口發(fā)送給UE。

　　圖1　TD-MBMS系統(tǒng)網(wǎng)絡架構

　　3.2　同時隙網(wǎng)技術

　　UTN技術需要所有相鄰基站同步發(fā)射相同的無線信號，如圖2所示。在UTN模式下，UE可以將來自不同基站的信號視為多徑信號?？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)此頻率可以進行重用，組成另外一個區(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頻點系統(tǒng)中，UTN模式可以與N頻點模式進行時分復用或頻分復用。

　　3.3　N頻點+UTN時分復用

　　“N頻點(5 MHz 同頻)+UTN時分復用”聯(lián)合組網(wǎng)方式如圖6所示。

　　圖6　UTN與N頻點聯(lián)合組網(wǎng)時分復用示意

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　　一個頻點的一個UTN時隙可提供的數(shù)據(jù)速率為128～192 kbit/s，對應一路電視頻道。UTN模式占用的時隙和頻點可靈活分配，可以配置更多的頻點或時隙。配置時隙應注意如下原則：

　　●建議TS6不采用UTN模式，以利于UE接收TS0時隙;

　　●相鄰小區(qū)同頻點UTN模式的時隙相同;

　　●用于發(fā)布相同內(nèi)容的UTN模式的時隙，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)增強技術

　　考慮到降低研發(fā)成本和運營風險，TD-MBMS系統(tǒng)在初期的開發(fā)和實現(xiàn)只考慮采用一個時隙資源用于手機電視業(yè)務。隨著系統(tǒng)的成功商用，運營商或者用戶對手機電視節(jié)目在數(shù)量和質(zhì)量方面的要求提高，TD-MBMS系統(tǒng)將向多時隙和單獨載波的方向擴容。

　　對于單獨載波方案(異頻MBMS)，可以考慮采用更多的增強技術來實現(xiàn)手機電視業(yè)務，提供QVGA級高清晰的手機電視節(jié)目，保持技術和產(chǎn)品的競爭力。潛在的增強技術如下：

　　●提高基站發(fā)射功率，引入大區(qū)廣播;

　　●優(yōu)化系統(tǒng)幀結構;

　　●物理資源分配設計和信道結構優(yōu)化設計;

　　●引入高階調(diào)制和MIMO等技術;

　　●引入外碼編碼技術;

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

　　●區(qū)域手機電視廣播和組播業(yè)務的物理層技術增強;

　　●人工多徑;

　　●相位偏轉。

　　4、TD-MBMS產(chǎn)業(yè)化進程

　　目前，TD-MBMS的標準化取得了實質(zhì)性進展。與此同時，在信息產(chǎn)業(yè)部的組織下，以中國移動為代表的運營商的積極參與下，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)想為代表的手機廠商部參與到了TD-MBMS的研發(fā)中。大唐移動將在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)部和運營商組織的相關測試。預計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年上半年將可實現(xiàn)奧運商用的準備。