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TD-MBMS技术及演进
TCTF DEMUX:检测和删除MAC头中的TCTF域,处理逻辑信道和传输信道之间的映射;MBMS-ID读取:识别特定的MBMS服务。
对于MBMS应用,UTRAN侧通知指示信道(MICH),针对每个MBMS的UE发送广播寻呼指示,通知UE接收UTRAN发送的MBMS数据。根据这些信息,UE就可以从SCCPCH中获取MTCH承载的MBMS信息。BCCH的SIB5/Sbis中会加入逻辑信道(MCCH)的配置信息,UE可以通过读取该配置信息,获取MBMS的相关信息;MSCH用于发送MTCH的调度信息;MCCH和MSCH映射到FACH和SCCPCH中;MTCH用于传送MBMS信息,MAC头加入MBMS-ID可以区分不同的MBMS并映射到特定的FACH中,FACH再映射到SCCPCH上中发送到空中接口[5]。
4、"HSDPA+TD-MBMS"技术演进
目前,在TD-MBMS是采用公共信道的方式来实现的,空中接口的无线资源应用还是基于传统公共信道的技术方式,资源利用率低。根据TD-SCDMA系统的演进及R6/R7的MBMS改进,可以考虑基于HSDPA/MC-HSDPA/HSPA+的MBMS技术。由于HSDPA技术采用快速调度、高阶调制、快速链路自适应编码和快速混合自动重传请求,系统容量几乎是通常采用DCH和DPCH承载的数据业务的两倍,极大地提高了无线资源的利用率,用它来承载MBMS,可以使MBMS所需的码道资源降低,大大提高了空中接口的利用率。
3GPP中,UTRAN和终端侧支持MBMS和HSDPA的部分MAC层部分中,MAC-hs实体用于完成HSDPA的功能,HS-PDSCH和HS-DSCH被定义用于承载用户数据,由MAC-c/sh对MAC-hs进行配置。在小区建立以后,NBAP信令物理共享链路重配置,HSDPA资源配置完成后,UE就可以使用HSDPA业务。在实现HSDPA的基础上,可以分别在UTRAN侧和UE侧,修改MAC-m和MAC-hs之间的接口[4],用于传送MBMS的配置信息、控制信息和数据信息,把MBMS的配置通知MAC-hs;MSCH和MTCH中的内容通过MAC-m和MAC-hs之间的接口发送到MAC-hs中,并在MAC-hs中增加MSCH和MTCH的处理功能的模块,完成MAC-hs采用HSDPA的调度方式实现对MBMS业务的控制平面的配置和用户平面的承载[6]。根据这个结构,可以分别对UTRAN和UE修改MAC架构就可以实现基于HSDPA承载的MBMS的功能支持。MAC-hs中,HS-SCCH用于MBMS的业务信息和MTCH相关的时间定义等信息传送,MBMS的业务数据则由HS-PDSCH负责,信道的改进映射关系如下图4,详细的功能模块改进和信息调度及传送过程本文不再给出。
图4 基于HSDPA的MBMS信道映射关系
5、向LTE演进的E-MBMS
TD-MBMS系统最大程度上沿用了3GPP的标准技术,为向LTE系统中MBMS的演进打下了良好的基础。LTE(Long Term Evolvement)是3GPP制定3G网络的演进标准,在LTE中MBMS被称为增强型MBMS(E-MBMS),E-MBMS是实现从Release 6的低成本演进,支持增强型的广播多播业务。在单独的下行载波部署移动电视(Mobile TV)系统,支持增强的IMS(IP多媒体子系统)和核心网。E-MBMS能够支持更高速率的多媒体数据的传输提供更好的服务质量,由于LTE大大提高了物理层的传输能力,同时为了降低系统的复杂度,所以E-MBMS技术在现有的广播多播技术的基础上进行了一些改进。其体系结构如图5所示。
图5 E-MBMS的体系结构
E-UTRAN舍弃了UTRAN的RNC-Node B结构,RNC节点被取消,取而代之的是被称为Anchor的节点,在Anchor节点中取消了RLC子层,RLC子层的重传功能被放入MAC子层,该功能被称为Oute-ARQ以区别HARQ。其次,E-MBMS技术取消了SGSN和GGSN节点,Gmb、Gi接口终止于E-Node B,BM-SC直接与Anchor进行交互[7]。
广播多播(MBMS)系统可以和单播系统复用在一起,也可以部署在单独载波,分为单小区MBMS和多小区MBMS两种部署情况,多小区合并需要小区间同步和公共参考信号,单小区MBMS需要小区专用参考信号,专门对MBMS参数优化,由于MBMS小区半径远大于普通小区,且需要多小区合并,因此需要加大CP长度,因此可以将子载波宽度减小,避免频谱效率降低。同时,由于MBMS主要用于低速移动,可以采用较小子载波间隔,MBMS子载波间隔为7.5kHz,同时CP长度增大到33.33us。
由于在LTE中,与UTRAN相比,E-UTRAN在信道结构上做了很大的简化,传输信道将从原来的9个减为5个,逻辑信道从原来的10个减为7个。E-MBMS中,MCH只给多小区广播/多播业务提供数据承载,而单小区的广播/多播业务数据则在SCH信道上承载。MBMS通过次公共控制物理信道或专用物理下行信道发送MBMS业务,而E-MBMS通过高速物理下行共享信道来发送MBMS业务,由于高速物理下行共享信道支持全小区的广播功能,因此在E-MBMS中不存在PTP的无线承载方式。同时在E-MBMS中采用了分层调制的技术,即对MBMS业务的不同部分采用不同的调制方式。
6、结束语
本文对基于TD-MBMS技术和发展进行介绍分析,TD-MBMS是基于原TD-SCDMA网络的进行改动和升级,特别是终端方面,最大限度的继承了已有的3GPP标准。特别是基于LTE的E-MBMS,将满足日益增长的移动数据业务的需求,也必将是Wimax等下一代移动通信技术相抗衡的关键技术。
参考文献
1 http://www.3gpp.org
2 TC5-WG9-2007-173C-TD-MBMS总体技术方案.2007
3 3GPP.3rd Generation Partnership Project. Multimedia Broadcast/Multicast Service(MBMS).Architecture and Functional Description(Release 6).3G TS 23.246,3GPP, November 2004.[S]
4 3GPP.3rd Generation Partnership Project. Introduction of the Multimedia Broadcast Multicast Service(MBMS)in the Radio Access Network(RAN).(Release 7).3G TS25.346,3GPP,September 2007.[S]
5 3GPP.3rd Generation Partnership Project,Multimedia Broadcast/Multicast Service(MBMS).Protocols and Codes (Release 6).3G TS 26.346,3GPP,June 2005.[S]
6 Harri Holma,Antti Toskala. HSDPA/HSUPA for UMTS-High Speed Radio Access for Mobile Communications 2006[S]
7 3GPP.3rd Generation Partnership Project,Technical Specification Group Radio Access Network,evaluated Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN).Radio interface protocol aspects(Release 7)(2006-09)[S]
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