摘要：隨著多媒體廣播組播業(yè)務(wù)的需求日益明顯，TD-SCDMA MBMS提供了一種在無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中低成本、高效承載此類業(yè)務(wù)的技術(shù)方案。簡單介紹了TD-SCDMA MBMS（手機電視）的技術(shù)特點，并分析了多媒體廣播組播業(yè)務(wù)的市場前景，以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)部署策略和方法。

關(guān)鍵詞：多媒體廣播組播；手機電視；3G

中圖分類號：TP309文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)14-20958-03

1 引言

精彩的球賽正在緊張進行，你正看得聚精會神，卻突然停電了。又到了你最喜歡的電視劇時間，可你卻身在戶外……這樣的小小遺憾似乎總在發(fā)生，但時間移轉(zhuǎn)至2008年，“用手機看電視”不再停留在概念的層面，于是這樣的遺憾可以完全避免。因為最新消息從4月1日起，中國移動將在北京、上海等8個城市同時啟動國產(chǎn)3G（TD）的社會化業(yè)務(wù)測試和試商用放號。首批TD號卡均采用157號段，用戶可通過中國移動自有營業(yè)廳及社會渠道購買TD手機號卡（先鋒卡）和TD手機，并在試商用期間享受高達5折的優(yōu)惠通信費用。也許你正在困惑：國產(chǎn)3G也支持手機電視？答案是肯定的。從目前的應(yīng)用情況來看，手機電視的實現(xiàn)方式主要可分為以下幾種：

第一種是基于地面廣播的方式，包括歐洲的DVB-H (Digital Video Broadcasting-Handheld)技術(shù)、韓國的T-DMB(Terrestrial - Digital Multimedia Broadcasting)技術(shù)、以及美國Qualcomm推出的MediaFLO技術(shù)等；

第二種是基于衛(wèi)星傳播的方式，包括韓國的S-DMB(Satellite Digital Multimedia Broadcasting)和歐洲SDMB(Satellite Digital Multimedia Broadcasting)技術(shù)；

第三種則是基于移動網(wǎng)絡(luò)的3GPP MBMS(Multimedia Broadcast/Multicast Service)技術(shù)和流媒體技術(shù)；包括WCDMA的MBMS和國產(chǎn)3G TD-SCDMA MBMS技術(shù)。

上面中移動所涉及的應(yīng)用就是我們國產(chǎn)的3G技術(shù)。即TD-MBMS技術(shù)。

2 TD-MBMS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

TD-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(wù)的廣播和區(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(wù)中心BM-SC，對已有的分組域功能實體如SGSN、GGSN、RNC和UE等增加TD-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多媒體廣播業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)模型見圖1，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)，并進一步轉(zhuǎn)發(fā)給UTRAN，通過Uu口發(fā)送給UE。

2.2 網(wǎng)絡(luò)參考模型與參考點

MBMS的網(wǎng)絡(luò)參考模型如圖2所示，其中的虛線為可選擇的接口，可根據(jù)運營商的業(yè)務(wù)需要決定是否支持。MBMS承載業(yè)務(wù)的邊緣為Gmb、Gi參考點，即廣播組播業(yè)務(wù)中心BM-SC與GGSN之間的接口，Gmb接口提供控制面功能，Gi接口為用戶面承載功能。

GGSN與BM-SC之間的信令交換在Gmb參考點進行，實現(xiàn)MBMS的控制面，包括以下信令。

MBMS承載業(yè)務(wù)相關(guān)的信令：

(1)GGSN建立MBMS的承載上下文并在BM-SC注冊；

(2)GGSN或者BM-SC釋放MBMS承載上下文，GGSN在BM-SC注銷；

(3)BM-SC向GGSN通知會話開始和結(jié)束。

當(dāng)用戶業(yè)務(wù)結(jié)束時，BM-SC發(fā)起承載業(yè)務(wù)去激活流程。

不同的業(yè)務(wù)承載可以由不同的網(wǎng)絡(luò)單元提供，進一步，相同業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)信令可以由不同的網(wǎng)絡(luò)單元提供。要做到這一點，Gmb協(xié)議就必須支持代理和路由，以使信令交互對GGSN透明。

2.3 MBMS基本業(yè)務(wù)功能

廣播組播業(yè)務(wù)中心BM-SC為新增的移動網(wǎng)功能實體，它是內(nèi)容提供者的入口，用于授權(quán)和在移動網(wǎng)中發(fā)起MBMS承載業(yè)務(wù)，并按照預(yù)定時間調(diào)度傳送MBMS內(nèi)容。其功能包括：

(1)對第三方內(nèi)容提供商鑒權(quán)、授權(quán)和計費；

(2)提供MBMS傳輸相關(guān)參數(shù)，如QoS、組播廣播區(qū)域，發(fā)起和終止MBMS傳輸資源；

(3)從外部數(shù)據(jù)源接收并傳送MBMS內(nèi)容，安排MBMS會話傳送并告知用戶，會話重傳等；

(4)業(yè)務(wù)聲明，包括媒體描述、會話描述如組播業(yè)務(wù)標(biāo)識、地址、傳送時間等。對已有的分組網(wǎng)功能實體GGSN、SGSN、RNC/BSC和UE，也需要增加TD-MBMS相關(guān)功能和過程，其中針對TD-MBMS，新增如下功能：

①UE支持本地激活/去激活TD-MBMS業(yè)務(wù)；TD-MBMS安全相關(guān)功能；接收TD-MBMS業(yè)務(wù)聲明；接收尋呼信息（非MBMS業(yè)務(wù)）；根據(jù)TD-MBMS會話標(biāo)識決定是否忽略MBMS會話。

②RNC在預(yù)定的廣播業(yè)務(wù)區(qū)域傳送TD-MBMS數(shù)據(jù)；支持核心網(wǎng)發(fā)起和終止TD-MBMS傳送；支持TD-MBMS接收者在RNC間的移動，這可能會引起一些數(shù)據(jù)的丟失；支持傳輸TD-MBMS業(yè)務(wù)聲明、尋呼信息，MBMS并發(fā)業(yè)務(wù)（支持MBMS與短消息業(yè)務(wù)的并發(fā)；可支持MBMS業(yè)務(wù)與語音并發(fā)，語音業(yè)務(wù)優(yōu)先）。

③SGSN對用戶進行網(wǎng)絡(luò)控制；支持TD-MBMS接收者在SGSN間的移動；根據(jù)GGSN發(fā)送的通知建立或釋放Iu、Gn承載。

④GGSN作為TD-MBMS數(shù)據(jù)的IP組播業(yè)務(wù)節(jié)點，根據(jù)BM-SC的通知請求為廣播建立或釋放用戶面承載；從BM-SC或其它數(shù)據(jù)源接收IP組播內(nèi)容，并通過GTP隧道路由；以及消息通知、計費數(shù)據(jù)手機、業(yè)務(wù)（QoS）協(xié)商。

3 組網(wǎng)方式

3.1 同時隙網(wǎng)技術(shù)

UTN（同時隙網(wǎng)）技術(shù)，要所有相鄰基站同步發(fā)射相同的無線信號。見圖3，在UTN模式下，UE可以將來自于不同基站的信號視為多徑信號。UTN大大提高了頻譜利用率。

可以全網(wǎng)采用UTN進行組網(wǎng)，見圖4；也可以在區(qū)域地區(qū)采用UTN組網(wǎng)，見圖5。圖6所示為同一頻率的UTN網(wǎng)絡(luò)，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網(wǎng)絡(luò)。

在TD-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(fù)用或頻分復(fù)用。

3.2 N 頻點＋UTN時分復(fù)用

圖7為“N頻點（5MHz同頻）＋UTN時分復(fù)用”聯(lián)合組網(wǎng)方式的示意圖。

1個頻點的1個UTN時隙可提供128～192kbps數(shù)據(jù)率。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。但配置UTN模式的時隙應(yīng)注意如下原則：建議TS6不采用UTN模式，以利于UE接受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，可以使用同一套擾碼和Midamble，也可以使用與原小區(qū)相同配置的擾碼和Midamble。第一階段建議使用同一套擾碼和Midamble。

如果某個頻點的某個時隙分配給TD-MBMS業(yè)務(wù)，則該頻點的該時隙資源不再分配給其它業(yè)務(wù)。對原有系統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)和HSDPA業(yè)務(wù)的資源配置會有所影響。

3.3 網(wǎng)絡(luò)配置要求

MCCH的周期建議配成尋呼周期的整數(shù)倍，以減少UE被喚醒的次數(shù)。

RACH信道所在的時隙與MBMS時隙在異頻情況需隔一個時隙。

非映射MTCH的SCCPCH建議配置在主載波TS0時隙。

4 TD-MBMS業(yè)務(wù)流程

4.1 公共傳輸信道建立

對于UTN組網(wǎng)方式下，采用公共傳輸信道建立的方式，即在已建立的小區(qū)中通過發(fā)起COMMON TRANSPORT CHANNEL SETUP REQUEST建立MTCH的相關(guān)信道。

4.2 會話開始

在TD-MBMS中，當(dāng)一個業(yè)務(wù)開始時，CN會向RNC發(fā)送MBMS Session Start消息，用以通知一個業(yè)務(wù)即將開始。同時要求建立一個Iu信令承載和MBMS RAB。

RNC收到MBMS Session Start消息后，建立Iu信令連接和業(yè)務(wù)RAB，建好后向CN回應(yīng)MBMS Session Start Response。隨后，發(fā)起UTRAN資源分配過程，建立承載該業(yè)務(wù)的無線承載。

4.3 會話結(jié)束

在TD-MBMS中，當(dāng)業(yè)務(wù)結(jié)束時，CN會向RNC發(fā)送MBMS Session Stop消息，通知會話結(jié)束。要求RNC釋放Iu資源和無線承載資源。

在RNC收到CN的MBMS Session Stop消息后，首先釋放該業(yè)務(wù)的Iu業(yè)務(wù)承載和Iu信令連接。然后向CN響應(yīng)MBMS Session Stop Response消息。隨后，釋放UTRAN為該業(yè)務(wù)分配的RAN資源。如果此會話是該業(yè)務(wù)的最后一個會話，則會話的結(jié)束也意味著業(yè)務(wù)的結(jié)束，此時，需要釋放UTRAN中建立的該業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)上下文。

5 TD-MBMS市場前景和部署策略

多媒體廣播業(yè)務(wù)的特點在于業(yè)務(wù)速率高、服務(wù)用戶數(shù)多，因此TD-SCDMA MBMS技術(shù)可能承載的業(yè)務(wù)類型如下：

對于不同類型業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)部署方式也有所不同。例如：

(1) 對于手機電視類型業(yè)務(wù)，一方面要為其分配足夠的承載時隙以滿足高速率要求，另一方面需要做到大區(qū)域的無縫覆蓋。對于時隙分配而言，由于上下行的時隙數(shù)目分配需要基于TD-SCDMA的整體組網(wǎng)策略（例如：若TD-SCDMA定位主要承載語音業(yè)務(wù)，則TDD分配方式可為3:3；若TD-SCDMA定位主要承載下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，則TDD分配方式可為2:4或1:5），因此可承載MBMS業(yè)務(wù)的下行時隙數(shù)目相應(yīng)地受到一定限制，即在單個載波上承載的手機電視業(yè)務(wù)速率將受到一定限制。對于大覆蓋要求而言，在采用UTN組網(wǎng)的方式下：可以在覆蓋區(qū)域中規(guī)劃出一個統(tǒng)一的擾碼，專門用于該手機電視業(yè)務(wù)，則終端在該覆蓋區(qū)域內(nèi)對所有小區(qū)信號進行宏分集即可，無需其它操作；此外需要在該區(qū)域邊緣統(tǒng)一規(guī)劃干擾隔離帶，與邊緣的非MBMS小區(qū)進行空間隔離。

(2) 對于區(qū)域性播放類型業(yè)務(wù)，例如商場廣告、旅游景點介紹：此類業(yè)務(wù)一方面所需業(yè)務(wù)速率相對較低，另一方面覆蓋區(qū)域比較零散。對于時隙分配而言，由于此類業(yè)務(wù)所需速率低，可能單個時隙就能夠滿足業(yè)務(wù)需求，因此可以在一個載波上使用多個時隙來承載多個業(yè)務(wù)。對于覆蓋而言，由于覆蓋區(qū)域比較零散，難于規(guī)劃整體的干擾隔離區(qū)，只能做到盡可能地在空間上隔離MBMS區(qū)域和非MBMS區(qū)域。此外，在這種零散區(qū)域內(nèi)也難于規(guī)劃統(tǒng)一擾碼，可以采用MBMS小區(qū)MBMS業(yè)務(wù)時隙上仍使用原小區(qū)的擾碼，要求終端對多個相鄰小區(qū)進行多小區(qū)聯(lián)合檢測，以對相鄰多小區(qū)的相同MBMS信號進行接收和合并。

綜上所述，網(wǎng)絡(luò)部署和實際MBMS業(yè)務(wù)應(yīng)用緊密相關(guān)。就目前市場前景而言，08年奧運會將是發(fā)展MBMS業(yè)務(wù)的一個契機。08年奧運會期間，奧運賽事直播、奧運奪金報道、天氣預(yù)報以及商業(yè)廣告等多種多媒體廣播組播業(yè)務(wù)需求將層出不窮，如何切實并且高效地利用TD-SCDMA MBMS來承載這些業(yè)務(wù)并合理部署網(wǎng)絡(luò)，是TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展所面臨的一項新的研究課題。

6 結(jié)束語

2007年年底，各廠商已發(fā)布支持TD-MBMS第一階段要求的產(chǎn)品，到2008年六月，將可實現(xiàn)奧運商用的準(zhǔn)備。在成功推出TD-HSDPA后，TD-MBMS將成為另一個翅膀，讓TD-SCDMA如虎添翼、一飛沖天！

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