TD-MBMS技术及演进

相关专题: 无线 中国联通

0、概述

3GPP中定义的MBMS技术分为FDD(适用于WCDMA系统)和TDD(适用于TD-SCDMA系统)两种方式。在3GPP R6版本中,TDD MBMS和FDD MBMS的高层协议以及相关业务流程完全一致,只在物理层上稍有区别[1]。FDD MBMS技术在3GPP R6版本中已经基本完成标准化工作,TDD MBMS技术在3GPP R7版本继续研究。TD-MBMS采用现TD-SCDMA系统帧结构,信道的复接、编码,调制、交织和打孔都遵循现有信号流程规范,目前TD-MBMS采用公共信道的方式来实现的,空中接口的无线资源应用基于公共信道的技术方式。

1、TD-MBMS技术特点

1.1 宏分集技术

TDD系统中,基站要求完全同步,这恰恰是MBMS点对多技术的优势,多个小区发送完全相同的业务是多媒体广播业务的主要特点之一,如果能够保证多个小区同时发送,并且终端能够将这些无线信号都作为有用信号进行合并,则可以降低基站的发射功率,相对于FDD系统来说,由于基站之间是异步的,为了保证多小区信号能够合并,在基站控制器中需要定义小区组(cell group),保证小区组内基站之间的时延在一定范围之内,从而终端能够进行有用信号合并。然而在TDD系统中,只要保证所有站点在相同的载频、相同的时隙上承载相同业务,则终端就可以在同一时刻接收到多个相邻小区的同一业务信号,进行宏分集,从而提高接收性能,以降低基站发射功率。在TD-MBMS系统中支持两种宏分集方案[2]。一是对于内容相同的MBMS业务,采用同频点、同时隙、同步发送相同内容,而且使用相同的Midamble码和扰码;二是对于内容相同的MBMS业务,采用同频点、同时隙、同步发送相同内容,但是采用各小区原有的扰码和Midamble码。在传输广播业务的时隙采用现有的同频网配置的情况下,即扰码和Midamble码的配置仍旧基于现有的网络配置。

1.2 信号干扰消除

在TD-SCDMA系统中,对于MBMS业务而言,将采用全向天线在小区内进行全向覆盖,而相对于一般的R4业务通过智能天线进行波束赋形来为特定的用户提供业务,消除其它用户的信号干扰,在非MBMS业务小区内的用户,将会受到相邻提供MBMS业务的小区的干扰(这是因为在MBMS小区中MBMS业务时隙上无法进行波束成形,信号全向发射)。因此,在非MBMS小区和MBMS小区之间需要一定的空间隔离,以减小或消除干扰。

1.3 基站采用随机相位偏转技术[2]

由于现实网络中,UE从多个小区接收的信号进行叠加后,可能产生主波信号深衰落现象,会使得功率叠加增益降低。因此,为了提高小区的业务服务质量,为了提高小区的MBMS业务服务质量,考虑对多个小区的发送端引入不同的随机相位旋转,改善信道特性,使得功率叠加增益提升,且可获得分集及交织增益。

1.4 灵活的广播区域配置和资源配置

在TD-MBMS系统中,支持灵活的广播区域配置,运营商可以针对时隙配置不同大小的广播区域,选取某个频点上的某个时隙组成一个网络,来传输MBMS业务。另外,TDD系统支持灵活的资源分配,针对比较固定的业务如电视频道,可以采用静态的资源分配方式,在小区建立时配置好相应资源;对于随机性的业务可以在业务发起前分配资源,业务结束后进行释放,这样可以充分利用系统资源。

2、MBMS总体架构方案

在TD-SCDMA系统中,MBMS基于是3GPP基于以GSM/GPRS核心网演进TD-SCDMA分组网,增加了新的功能实体,MBMS网络总体架构[3]见图1。为了支持MBMS服务,原UMTS网络中的网络节点,包括Gateway GPRS Support Node(GGSN)、Serving GPRS Support Node(SGSN)、Radio Network Controller (RNC)和User Equipment(UE)做了更新。内容提供商提供内容,经过广播业务中心BM-SC将传输流转发给3G核心网,通过Iu转发给UTRAN,通过Uu空中接口发送给UE。

GGSN是MBMS服务进入UMTS核心网络的进入点,GGSN将MBMS内容传送到需要的MBMS服务的SGSN。SGSN执行相关MBMS承载(MBMS Bearer Service)控制功能。它负责正确地传送封包到使用者所在网络,并且支持SGSN的移动性能管理,使RNC有效地利用了无线电资源将其传送给终端,并支持RNC移动性管理。BM-SC广播群播服务中心(Broadcast Multicast-Service Center;BM-SC)为新增网络节点,作为群播服务的内容提供者(Content Provider),作为外界MBMS数据来源的网络进入点[3]。

图1 TD-MBMS系统网络架构示意图

3、MAC层的增加的MBMS功能模块介绍

为实现MBMS,3GPP增加了一个功能实体MAC-m,用以实现MBMS的用户平面和控制平面的传输[4]。图2说明了UTRAN在原有的MAC-c/sh基础上增加了MAC-m的MAC-c/sh/m的架构和功能模块。从图可以看出,为实现MBMS功能,增强的MAC-c/sh/m中包含下面的模块。

图2 UTRAN侧MAC-c/sh/m的架构和功能模块

调度/缓冲/优先级处理:用于根据高层的需求,管理MBMS和non-MBMS的公共传输资源;TCTF MUX:在MAC头中插入TCTF域,处理逻辑信道和传输信道之间的映射;附加MBMS-ID:对P-t-m类型的逻辑信道,在MAC头中加入MBMS-ID域以区分不同的MBMS业务;TFC选择:为公共传输信道(FACH)选择传输格式组合(TFC)。

而UE侧,针对UTRAN的结构做相对修改,做相应的增加。图3是UE侧MAC层相对应的功能结构。

图3 UE侧的MAC-c/sh/m架构功能模块

 

   来源:中国联通网站
微信扫描分享本文到朋友圈
扫码关注5G通信官方公众号,免费领取以下5G精品资料
  • 1、回复“YD5GAI”免费领取《中国移动:5G网络AI应用典型场景技术解决方案白皮书
  • 2、回复“5G6G”免费领取《5G_6G毫米波测试技术白皮书-2022_03-21
  • 3、回复“YD6G”免费领取《中国移动:6G至简无线接入网白皮书
  • 4、回复“LTBPS”免费领取《《中国联通5G终端白皮书》
  • 5、回复“ZGDX”免费领取《中国电信5GNTN技术白皮书
  • 6、回复“TXSB”免费领取《通信设备安装工程施工工艺图解
  • 7、回复“YDSL”免费领取《中国移动算力并网白皮书
  • 8、回复“5GX3”免费领取《R1623501-g605G的系统架构1
  • 本周热点本月热点

     

      最热通信招聘

      最新招聘信息

    最新技术文章

    最新论坛贴子