TD-MBMS技术及演进

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

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。