TD-MBMS標準化現狀及解決方案

　　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(guān)看電視節目。實(shí)際上，從2004年起全球的移動(dòng)運營(yíng)商已開(kāi)始提供這種業(yè)務(wù)，當時(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、內容、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推出衛星數字多媒體廣播(S-DMB)業(yè)務(wù)，標志著(zhù)手機電視業(yè)務(wù)的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段——基于數字廣播網(wǎng)絡(luò )的手機電視業(yè)務(wù)開(kāi)始快速發(fā)展。

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

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

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

　　根據電視內容的傳輸方式來(lái)劃分，手機電視的實(shí)現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。即在移動(dòng)通信網(wǎng)的基礎上進(jìn)行改造，向用戶(hù)提供下行信道，其所使用的頻率仍然是移動(dòng)通信系統所在的頻段。目前主流的實(shí)現方式是基于PS域的流媒體技術(shù)，后續演進(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)研究和標準化分別在3GPP和3GPP2中進(jìn)行。

　　第二種是基于地面數字廣播的方式。此類(lèi)實(shí)現技術(shù)主要是針對地面數字廣播電視產(chǎn)生的，使用的頻率一般為廣播電視頻段。為適應移動(dòng)終端的特點(diǎn)，在原有為地面數字廣播電視設計的基礎上加以改進(jìn)成為手機電視技術(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。

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

　　目前，國內廣播方式的手機電視技術(shù)體系主要有CMMB、TMMB和DMB-TH等。對于基于TD-SCDMA的3G標準來(lái)說(shuō)，手機電視的實(shí)現主要是由CCSA主導的TD-MBMS標準。

　　2、TD-MBMS標準化現狀

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

　　在國際標準化進(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物理層增強的WI立項申請，立項通過(guò);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WI相關(guān)文稿，全部通過(guò);5月在3GPP RAN36次全會(huì )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。

　　在國內標準化進(jìn)程上，2007年2月，信息產(chǎn)業(yè)部召開(kāi)了TD-SCDMA手機電視啟動(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)擔任組長(cháng)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)標準項目建議書(shū);6月在TC5 WG9 13次會(huì )議，TD-MBMS總體方案討論稿通過(guò)，轉為送審稿;8月在TC5 WG9 15次會(huì )議通過(guò)了TD-MBMS總體技術(shù)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(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與現有的3G網(wǎng)絡(luò )放在統一載波上，TD-MBMS可以在不改變硬件平臺的情況下，僅通過(guò)升級軟件實(shí)現手機電視功能。為了推動(dòng)TD -MBMS的后續發(fā)展，CCSA正積極推進(jìn)TD-MBMS第二版的前期準備工作。為了進(jìn)一步提高系統的性能，從系統架構到高層都需要進(jìn)一步研究，如全下行的單獨載波MBMS系統設計、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已有的標準和技術(shù)，在不額外增加系統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系統可向R7 MBMS或E-MBMS的平滑演進(jìn)打下良好的基礎。如果核心網(wǎng)支持MBMS組播功能，只需進(jìn)行軟件升級，接入網(wǎng)和終端即可支持R7 MBMS組播業(yè)務(wù)。

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

{{分頁(yè)}}

　　3、TD-MBMS方案概述

　　3.1　系統架構

　　TD-MBMS不僅能實(shí)現純文本低速率的消息類(lèi)組播和廣播，而且還能實(shí)現高速多媒體業(yè)務(wù)的廣播和區域廣播，手機電視是其典型應用之一。TD-MBMS的實(shí)現方式是基于TD-SCDMA/WCDMA的分組網(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)添加TD-MBMS功能，并定義了新的邏輯共享信道以實(shí)現空口資源共享。

　　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。內容提供商提供廣播電視內容，經(jīng)過(guò)BM-SC將傳輸流轉發(fā)給3G核心網(wǎng)，并進(jìn)一步轉發(fā)給UTRAN，通過(guò)Uu口發(fā)送給UE。

　　圖1　TD-MBMS系統網(wǎng)絡(luò )架構

　　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(wú)線(xiàn)信號，如圖2所示。在UTN模式下，UE可以將來(lái)自不同基站的信號視為多徑信號?？梢?jiàn)，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)區域化的UTN。

{{分頁(yè)}}

　　圖3　全網(wǎng)UTN組網(wǎng)

　　圖4　區域化UTN組網(wǎng)

　　圖5　區域化UTN組網(wǎng)的頻率資源重用

　　在TS-SCDMA現有的N頻點(diǎn)系統中，UTN模式可以與N頻點(diǎn)模式進(jìn)行時(shí)分復用或頻分復用。

　　3.3　N頻點(diǎn)+UTN時(shí)分復用

　　“N頻點(diǎn)(5 MHz 同頻)+UTN時(shí)分復用”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)分復用示意

{{分頁(yè)}}

　　一個(gè)頻點(diǎn)的一個(gè)UTN時(shí)隙可提供的數據速率為128～192 kbit/s，對應一路電視頻道。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;

　　●相鄰小區同頻點(diǎn)UTN模式的時(shí)隙相同;

　　●用于發(fā)布相同內容的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　后續增強技術(shù)

　　考慮到降低研發(fā)成本和運營(yíng)風(fēng)險，TD-MBMS系統在初期的開(kāi)發(fā)和實(shí)現只考慮采用一個(gè)時(shí)隙資源用于手機電視業(yè)務(wù)。隨著(zhù)系統的成功商用，運營(yíng)商或者用戶(hù)對手機電視節目在數量和質(zhì)量方面的要求提高，TD-MBMS系統將向多時(shí)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(shù)來(lái)實(shí)現手機電視業(yè)務(wù)，提供QVGA級高清晰的手機電視節目，保持技術(shù)和產(chǎn)品的競爭力。潛在的增強技術(shù)如下：

　　●提高基站發(fā)射功率，引入大區廣播;

　　●優(yōu)化系統幀結構;

　　●物理資源分配設計和信道結構優(yōu)化設計;

　　●引入高階調制和MIMO等技術(shù);

　　●引入外碼編碼技術(shù);

　　●簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程，優(yōu)化系統協(xié)議棧;

　　●區域手機電視廣播和組播業(yè)務(wù)的物理層技術(shù)增強;

　　●人工多徑;

　　●相位偏轉。

　　4、TD-MBMS產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

　　目前，TD-MBMS的標準化取得了實(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)為代表的運營(yíng)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廠(chǎng)商，以展訊、T3G和凱明為代表的芯片廠(chǎng)商，以中興、聯(lián)想為代表的手機廠(chǎng)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(chǎng)商的測試，還將積極參與信息產(chǎn)業(yè)部和運營(yíng)商組織的相關(guān)測試。預計2007年年底，各廠(chǎng)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)現奧運商用的準備。