TD-MBMS系统架构与关键技术浅析

在3GPPR6版本中定义的MBMS(MultimediaBroadcast Multicast Services) 是指无线网络中一个数据源向多个用户发送数据的点到多点（p-t-m）业务，可以在不改变网络结构的基础上实现网络资源共享。除了共享移动核心网和接入网资源，MBMS还可以共享更为紧张的空中接口资源以提高无线资源的利用率。MBMS的优势在于不仅能实现纯文本低速率的消息类组播和广播，还能实现高速率多媒体数据业务的组播和广播。

TD-MBMS的系统构架

TD-MBMS的实现方式如图1所示，主要是在原有TD-SCDMA/WCDMA分组域的基础上，增加新的功能实体（BM-SC，广播组播业务中心），通过这些新的功能实体，添加TD-MBMS的功能，并且定义新的逻辑共享信道来实现空口资源的共享。从图1的TD-MBMS的网络构架中，我们可以看到基本的业务流程：内容提供商提供广播电视内容，经过BM-SC将传输流转发给3G核心网，并进一步转发给UTRAN，通过Uu口发送给UE。

图1 MBMS系统网络架构示意图

图2显示的是TD-MBMS的网络参考模型和接口概况，其中需要注意的是，MBMS承载业务的边缘为Gmb、Gi参考点，即广播组播业务中心BM-SC与GGSN之间的接口（Gmb和Gi），Gmb接口提供控制面功能，Gi接口为用户面承载功能。

GGSN与BM-SC之间的信令交换在Gmb参考点进行，实现MBMS的控制面包括以下信令。

图2 MBMS网络参考模型及接口

MBMS承载业务相关的信令

●GGSN建立MBMS的承载上下文并在BM-SC注册。

●GGSN或者BM-SC释放MBMS承载上下文，GGSN在BM-SC注销。

●BM-SC向GGSN通知会话开始和结束。

用户相关的信令

●BM-SC批准用户在GGSN的入组业务激活请求。

●GGSN向BM-SC报告用户的入组激活，允许BM-SC与SGSN和GGSN中的MBMSUE上下文同步。

●GGSN向BM-SC报告用户的释放和去附着，保证BM-SC中的上下文同步。

当用户业务结束时，BM-SC发起承载业务去激活流程。

BM-SC功能描述

TD-MBMS的系统构架和以往构架不同的是多出了一个功能实体BM-SC，所以有必要对BM-SC的功能加以特别的描述。

BM-SC作为内容提供商进行MBMS传送的接入点，用来在PLMN范围内批准和发起MBMS承载业务。BM-SC作为一个功能实体，所有的MBMS业务都必须通过该实体来实现。如图3所示，BM-SC包括了5个子功能模块：成员功能、会话和传送功能、代理和传输功能、业务发布功能和安全功能。各子模块所实现的主要功能描述如下。

图3 BM-SC 功能结构

成员功能

BM-SC成员功能能提供对UE发出请求激活MBMS业务的授权，成员功能可拥有MBMS业务用户的签约信息。成员功能可以为MBMS业务用户生成计费记录。成员功能是MBMS承载业务层的一项功能，同时也可提供用户业务层的功能，如成员管理、密钥管理等。在这种情况下，它具有Gi接口。

会话和传送功能

BM-SC的会话和传送功能使得BM-SC能够调度MBMS的会话传送，此功能为每一次MBMS会话标注会话标识，该会话标识通常为2～3个字节，既可以通过内容的应用层传输，也可以通过短格式（比如最低位字节）的MBMS会话开始请求消息传送到RNC/BSC。UE在进行点到点内容修补时，可利用完整的MBMS会话标识来区分MBMS会话。

BM-SC会话和传送功能还能够向GGSN提供传输相关的参数，如服务质量和MBMS服务区等；能够在MBMS数据传送之前和之后发起和终止MBMS承载资源；BM-SC会话和传送功能也能够使用恰当的差错控制机制来进行编码纠错。

代理和传输功能

BM-SC代理和传输功能是一项MBMS承载业务功能，它能够基于内容提供商传送的数据生成计费记录，并将内容提供商的名字在会话开始阶段通过Gmb接口提供给BM-SC代理和传输功能。同时，从MBMS会话和传送功能向GGSN发送MBMS数据时，BM-SC代理和传输功能作为中间件使用。代理和传输功能可进一步细分为管理控制平面（Gmb）的代理功能和管理组播负载的传输功能。

业务发布功能

BM-SC业务发布功能是用户业务层功能，它能为组播和广播用户提供业务的发布能力，并能向UE提供媒体描述信息（如视频类型、音频编码等）。

安全功能

MBMS用户业务可使用安全功能进行用户数据完整性和私密性保护。MBMS安全功能用于向已授权用户分发MBMS密钥（密钥分发功能）。

TD-MBMS关键技术

宏分集技术

TD-MBMS系统支持两种宏分集方案。方案一是对于内容相同的MBMS业务，采用同频点、同时隙、同码道、同步发送相同内容，而且使用相同的Midamble码和扰码；方案二是对于内容相同的MBMS业务，采用同频点、同时隙、同码道、同步发送相同内容，但是采用各小区原有的扰码和Midamble码。

在传输广播业务的时隙采用单频网配置的情况下，多个相邻的小区采用统一的扰码(包括Midamble码)，就可以保证各个