??? 一、背景
隨著社會的進步和技術的發展，用戶希望通過移動網絡隨時隨地使用多媒體業務的需求日益明顯。目前的移動蜂窩網絡通常提供的是點對點單播模式的多媒體業務，這種方式的資源利用率低、成本高、資費昂貴，不利于業務的推廣；而點對多點的多播業務目前只能開展文本格式的短消息服務，不能滿足音視頻和數據等多樣化服務的需求。
3GPP在R6版本中引入了多媒體廣播組播業務功能——MBMS，其目的是為了支持廣播業務" title="廣播業務">廣播業務，在同一時間為了多用戶提供高速數據業務。MBMS是FDD和TDD共有的特性，在高層協議和業務流程方面是統一的。為了更有效的TD-SCDMA" title="TD-SCDMA">TD-SCDMA上開展多媒體廣播業務（簡稱TD-MBMS" title="TD-MBMS">TD-MBMS），在物理層引入了創新的增強技術，并體現在R7及其演進版本中。大唐電信科技產業集團旗下核心企業之一的大唐移動積極推動TD-MBMS技術研究和標準化，鼎力提供TD-MBMS全面解決方案。
二、TD-MBMS標準化情況
1、國際標準化進展
2007年3月，中國公司聯名在愛沙尼亞3GPPRAN35次全會上，提交了LCRTDDMBMS物理層增強的WI立項申請，立項通過；隨后在馬耳他RAN1＃48 bis會議上和RAN1～RAN4小組日本會議上，中國公司一共提交了40多篇LCRMBMS增強WI相關文稿，全部通過；5月在韓國 3GPPRAN36次全會上完成LCRMBMS增強WI項目并正式發布。
至此，在TD-SCDMA的R7版本中，成功地在混合載波和單獨載波MBMS中引入SFN宏分集、聯合檢測" title="聯合檢測">聯合檢測、相位偏轉、接收分集和高階調制等物理層增強技術，為LCRTDDMBMS的長期演進打下了良好的基礎。
2、國內標準化進展
在國內標準化進程上，2007年2月，信息產業部召開TD-SCDMA手機電視啟動會議，并成立TD-SCDMA多媒體廣播業務方案起草組。4月在CCSATC5第12次全會WG9會議上，遞交了“TD-SCDMAMBMS總體技術要求”制修訂通信技術標準項目建議書。6月在TC5WG913次會議上，TD-MBMS總體方案討論稿通過，轉為送審稿。8月在TC5WG915次會議上通過了TD-MBMS總體技術要求的送審稿。
目前，面向奧運需求的第一版本TD-MBMS已經基本完成，在這個版本中引入了UTN同時隙" title="時隙">時隙網技術。為了推動TD-MBMS的后續發展CCSA正積極推進TD-MBMS的第二版前期準備工作。
三、TD-MBMS總體方案
TD-MBMS的實現方式是基于TD-SCDMA分組網，通過增加一些新的功能實體，如廣播組播業務中心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，并定義了新的邏輯信道(MTCH/MCCH等)來實現空口資源共享。
TD-MBMS網絡總體架構見圖1。內容提供商提供內容，經過廣播業務中心BM-SC將傳輸流轉發給3G核心網，通過Iu轉發給UTRAN，通過Uu空中接口發送給UE。
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圖1：TD-MBMS系統架構
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其中，BM-SC作為新增的網元提供了內容管理、用戶管理、計費、安全以及內容下發等業務功能；SGSN提供對用戶進行網絡控制、支持TD- MBMS接收者在SGSN間的移動以及根據GGSN發送的通知建立或釋放Iu、Gn承載等承載功能；GGSN作為TD-MBMS數據的IP組播業務節點，根據BM-SC的通知請求為廣播建立或釋放用戶面承載；從BM-SC或其它數據源接收IP組播內容，并通過GTP隧道路由；以及消息通知、計費數據采集、業務QoS協商。
四、TD-MBMS關鍵技術
1、宏分集技術
在TD-MBMS系統中支持兩種宏分集方案。方案一是對于內容相同的MBMS業務，采用同頻點、同時隙、同步發送相同內容，而且使用相同的 Midamble碼和擾碼；方案二是對于內容相同的MBMS業務，采用同頻點、同時隙、同步發送相同內容，但是采用各小區原有的擾碼和Midamble 碼。
UTN宏分集
在傳輸廣播業務的時隙采用單頻網配置的情況下，多個相鄰的小區采用統一的擾碼（包括Midamble碼），就可以保證各個小區發射的信號完全相同，UE只需將多個小區發射的信號當成多徑處理，可以非常簡單地實現UTN宏分集。
在這種情況下，當在多個小區中傳輸廣播業務時，RNC為多個小區統一分配廣播業務資源，并指定該廣播業務使用的擾碼和midamble碼，通過信令告知各NodeB和UE；各小區使用這些特定碼來形成廣播業務突發，并在相同的時頻資源上進行傳輸；UE在相應資源位置接收到多個小區同時傳輸的相同突發，之后采用指定的midamble碼進行信道估計，以及指定的擾碼對數據進行解擾，就可解出所要的廣播業務數據。
聯合檢測的宏分集
在傳輸廣播業務 的時隙采用現有的同頻網配置的情況下，即擾碼和Midamble碼的配置仍舊基于現有的網絡配置。TD-MBMS系統根據廣播業務的特點：各小區發送的數據相同，而不是像其他干擾一樣完全無用。聯合檢測的宏分集技術充分利用這一特點，通過RNC統一控制，保證相鄰基站在相同的時間發送相同的廣播數據，終端在接收信號的時候，可以采用宏分集的聯合檢測算法，將鄰小區信號作為有用信號而不是干擾，通過物理層合并的方式，大大改善了接收可靠性。
宏分集的聯合檢測算法根據對各同頻相鄰小區的測量，選取進行宏分集合并的相鄰小區；獲取本小區及選取的相鄰小區的廣播/組播信號，并對其進行多小區信道估計，得到本小區及所述相鄰小區的信道響應結果；根據各小區的信道響應結果分別計算各小區的傳輸矩陣并合并，利用合并后傳輸矩陣進行聯合檢測，獲得檢測數據。或者先對計算后得到的各小區的傳輸矩陣分別進行聯合檢測，然后對檢測的結果進行分集合并，獲得檢測數據。利用這種算法，可以大大提高同頻廣播業務的接收性能。
2、基站采用隨機相位偏轉技術
由于現實網絡中，UE從多個小區接收的信號進行疊加后可能產生深衰落現象，會使得功率疊加增益降低。
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圖2.微小區同步MBMS無線信號的接收效果
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因此，為了提高小區的MBMS業務服務質量，考慮對多個小區的發送端分別引入不同的隨機相位旋轉，改善信道特性，使得產生深衰落的地理位置隨機變化，避免了某些地理位置上的用戶始終出于深衰落狀態。（圖3）。
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圖3.微小區人為改變信道特性后無線信號接收效果
由于人為改變信道特性僅僅是針對基站設備的更改，對終端設備無任何影響。
3、支持靈活的配置
支持靈活的廣播區域配置
可以針對時隙配置不同大小的廣播區域，比如足球賽開戰之前在足球賽場及周邊區域廣播本次比賽雙方隊員的介紹、歷史戰績等，運營商可以在這片區域內選取某個頻點上的某個時隙組成一個UTN網絡，來傳輸這個業務。
支持靈活的資源配置
系統支持靈活的資源分配，針對比較固定的業務如電視頻道，可以采用靜態的資源分配方式，在小區建立時配置好相應資源；對于隨機性的業務可以在業務發起前分配資源，業務結束后進行釋放，這樣可以充分利用系統資源。
4、Iub口傳輸共享
在以前的產品中，同一個NodeB中的不同小區，即使傳送相同的MBMS業務也需要建立和使用不同的傳輸承載，這對Iub的資源造成很大的浪費。通過對現有系統的Iub接口進行升級，在同一個NodeB下的多個小區同時傳輸相同MBMS業務的情況下，可以實現FACH信道承載共享，這樣可以大大節省 Iub接口的傳輸資源。
五、TD-MBMS業務組網方案
TD-MBMS基于現有系統進行平滑升級，對現有系統的網絡覆蓋不產生影響。
根據MBMS業務的特性，由運營商確定業務的廣播區域，通過配置系統資源，可以全網采用UTN進行組網，見圖4；也可以在區域地區采用UTN組網，見圖5。6所示為同一頻率的UTN網絡，在不同地域（非相鄰地域），此頻率可以進行重用，組成另外一個區域化的UTN網絡。
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圖4：全網UTN組網
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圖5：區域化UTN組網
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圖6：區域化UTN組網的頻率資源重用
六、展望
在3GPPRAN35次全會上，中國公司聯合提交了LCRTDDMBMS物理層增強的workitem立項申請，主要是引入了SFN的傳輸方式、并提出專用載波的概念，同時推出了聯合檢測的應用場景。
該WorkItem主要包含兩種模式：混合載波模式和專用載波模式。混合載波模式和本文介紹的TD-MBMS系統基本相同，采用現有載波中的一個或多個時隙實現SFN傳輸（多個小區在該時隙上使用相同的擾碼和midamble碼）。
為滿足系統傳輸效率和大區覆蓋的需求，提出采用專門的載波用于承載MBMS業務，終端使用雙接收機進行接收，該專用載波采用全下行發射，并且對時隙結構進行優化，大大提高了傳輸效率，并且可以支持大區覆蓋。目前該方案設計已經基本完成，并以大唐移動為主正在3GPP進行標準化推動工作。