摘要　多媒體廣播主要是指移動終端用戶在具有操作系統(tǒng)和視頻功能的智能移動終端上以頻道或信道的形式接收廣播形式的數(shù)字音視頻內(nèi)容（例如電視等）。多媒體廣播有兩種主要技術種類：一種是廣電系統(tǒng)的大區(qū)制的地面廣播手機電視標準，另一種是基于移動通信系統(tǒng)蜂窩網(wǎng)的MBMS（多媒體廣播和組播技術）標準。本文主要討論在TD-SCDMA網(wǎng)絡中，如何實現(xiàn)MBMS技術來承載多媒體廣播業(yè)務。

1、引言

　　多媒體業(yè)務是目前被業(yè)界看好的一個非常有潛力的應用。多媒體廣播主要是指移動終端用戶在具有操作系統(tǒng)和視頻功能的智能移動終端上以頻道或信道的形式接收廣播形式的數(shù)字音視頻內(nèi)容（例如電視等）。多媒體廣播有兩種主要技術種類：一種是廣電系統(tǒng)的大區(qū)制的地面廣播手機電視標準，另一種是基于移動通信系統(tǒng)蜂窩網(wǎng)的MBMS（多媒體廣播和組播技術）標準。本文將主要討論在TD-SCDMA網(wǎng)絡中，如何實現(xiàn)MBMS技術來承載多媒體廣播業(yè)務。

2、MBMS的標準進展

　　組播和廣播是指從一個數(shù)據(jù)源向多個目標傳送數(shù)據(jù)報的方式。在傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡中，小區(qū)廣播業(yè)務（Cell Broadcast Service）也可以完成廣播的功能，但僅允許低比特率數(shù)據(jù)通過小區(qū)共享廣播信道向所有用戶發(fā)送，基本上只能用于發(fā)送文本信息，已經(jīng)很難滿足今天人們的要求。所以，3GPP在R6版本中，實現(xiàn)了對多媒體的廣播和組播功能。

　　3GPP是在R6中引入MBMS（Multimedia Broadcast and Multicast Service）功能，是一種面向于組播和廣播的業(yè)務，基于WCDMA/GSM分組網(wǎng)實現(xiàn)，通過增加一些新的功能實體（廣播組播業(yè)務中心BM-SC），并對已有的分組域功能實體（如SGSN，GGSN，RNC，UE等）增加MBMS功能支持來實現(xiàn)，并在空中接口上定義了新的邏輯共享信道來實現(xiàn)空口資源共享。

　　3GPP定義的MBMS業(yè)務相對來說比較復雜，特別是組播業(yè)務。在2006年3月，Vodafone提出了廣播模式進行增強，以便于用廣播模式進行承載手機電視業(yè)務。因此，這個方案的提出，有利于加快MBMS產(chǎn)業(yè)的速度。

　　3GPP在R7中繼續(xù)研究增強型的MBMS業(yè)務。研究重點主要在兩方面：一方面是MBMS SFN。在R6中，MBMS業(yè)務和其他非MBMS業(yè)務（例如話音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務等），在同一個載波中運行；在R7中，3GPP提出了在一個單獨的載波上運行MBMS業(yè)務，因為MBMS是一個純下行的業(yè)務，不需要上行反饋。這種思想稱之為MBMS SFN方案。另一個研究的重點就是雙接收機，這是針對終端而言的。對于FDD的終端來說，如果MBMS在一個單獨的載波上運行，那么終端只有通過雙接收機，才能同時接收非MBMS業(yè)務和MBMS業(yè)務。針對R6版MBMS設計的過于復雜的情況，R7也進行了一些簡化過程。

　　目前，F(xiàn)DD，HCR TDD和TD-SCDMA都已基本完成了各自MBMS SFN的標準制定過程。

3、MBMS的網(wǎng)絡架構

　　MBMS有廣播和組播兩種工作模式。廣播模式是指多媒體數(shù)據(jù)從一個業(yè)務源被單向發(fā)送給廣播服務區(qū)域內(nèi)的所有UE；組播模式與廣播模式十分類似，但接收范圍只限于已申請該多媒體業(yè)務的UE。

　　MBMS的網(wǎng)絡參考模型參見圖1。MBMS承載業(yè)務的邊緣是Gmb和Gi參考點，即廣播組播業(yè)務中心BM-SC與GGSN之間的接口，Gmb接口提供控制面功能，Gi接口是用戶面承載功能。這里惟一新增的接口是Gmb接口，其它都是WCDMA/GSM網(wǎng)絡已經(jīng)存在的接口。

圖1　WCDMA/GSM網(wǎng)絡中組播和廣播業(yè)務網(wǎng)絡框架

　　對于傳統(tǒng)的分組域業(yè)務，每個用戶都會和核心網(wǎng)建立一條點到點的鏈路。MBMS業(yè)務是一個點到多點的業(yè)務。在Iu鏈路上，只建立一個承載，為多個用戶所共享。而且在空口接口上，可以根據(jù)小區(qū)內(nèi)使用該業(yè)務用戶量的多少，決定使用公共信道，即PTM方式；或通過使用專用信道，即PTP方式，為用戶提供服務。

　　MBMS是一個端到端的業(yè)務，涉及到CN，RAN和終端。CN的改動對WCDMA和TD-SCDMA是相同的。RAN側的改動對WCDMA和TD-SCDMA也是相同的，兩者的區(qū)別僅在于物理層。

4、TD-MBMS技術方案介紹

　　基于3GPP的R6版本的MBMS的頻譜效率較低，只有0.02～0.2bit/s/Hz，而且業(yè)務流程和接入網(wǎng)的實現(xiàn)復雜度都較高。所以在R7版本中，3GPP提出了在專用載波上承載MBMS業(yè)務的思想，即MBMS SFN的概念。

　　目前，正在CCSA內(nèi)研究制定的TD-MBMS技術方案，基于R6 MBMS，吸取了R7中的一些思想，并結合了TD-SCDMA自身的特點。其主要思想是在N頻點TD-SCDMA中，采用相同頻點的相同時隙，來提供MBMS業(yè)務，簡稱UTN方式。

　　UTN（同時隙網(wǎng)）技術，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可以將來自于不同基站的信號視為多徑信號。因此，UTN大大提高了頻譜利用率。

圖2　UTN示意圖

　　通過UTN方式可實現(xiàn)多媒體廣播業(yè)務，即全網(wǎng)采用UTN進行組網(wǎng)（見圖3）；也可以實現(xiàn)區(qū)域多媒體廣播業(yè)務，即在區(qū)域地區(qū)采用UTN組網(wǎng)（見圖4）。圖5所示為某一UTN網(wǎng)絡所使用的頻率，在不同地域（非相鄰地域）可以重用，組成另外一個區(qū)域化的UTN網(wǎng)絡；但這兩個區(qū)域化的UTN網(wǎng)絡必須有一定的物理隔離度。

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。

　　如圖6所示，在UTN組網(wǎng)方式下，同一個MBMS業(yè)務，在相同的載波、相同的時隙上同步發(fā)送，UTN模式占用的時隙和頻點可靈活分配。一個MBMS業(yè)務占用的時隙數(shù)，取決于它的速率。一個頻點的一個UTN時隙可以提供128～192kbit/s數(shù)據(jù)率，可以根據(jù)業(yè)務需要，配置更多的頻點或時隙。

圖6　N頻點網(wǎng)絡中UTN的組網(wǎng)示例

　　由于在TD-SCDMA中，已通過GPS實現(xiàn)了基站同步，因此實現(xiàn)同一RNC內(nèi)的內(nèi)容同步，對TD-SCDMA來說不需要增加額外的處理。

5、結束語

　　目前，雖然MBMS R6版本的標準已完成，但由于其復雜性及頻率利用率較低，使得其市場應用前景不是很明朗，因此各系統(tǒng)廠家遲遲未能推出其商用產(chǎn)品。而TD-SCDMA由于全網(wǎng)同步的特性，使得在TD-SCDMA網(wǎng)絡中實現(xiàn)MBMS業(yè)務有著天然的優(yōu)勢。因此，TD-MBMS技術的明確以及標準的制定，非常有利于TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)的推進和加強TD-SCDMA技術的競爭力。