第3章國內(nèi)手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)3.1移動(dòng)多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)3.2

TD-MBMS標(biāo)準(zhǔn)簡介3.3

T-MMB標(biāo)準(zhǔn)簡介3.4國內(nèi)手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)的比較

3.1移動(dòng)多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)

1.標(biāo)準(zhǔn)綜述

CMMB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在30～3000MHz的頻率范圍內(nèi)，移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)廣播信道傳輸信號的幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制。本標(biāo)準(zhǔn)適用于在上述頻率范圍內(nèi)，通過衛(wèi)星和/或地面無線發(fā)射電視、廣播、數(shù)據(jù)信息等多媒體信號的廣播系統(tǒng)。

2.物理層

這里概括描述移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)廣播信道物理層的結(jié)構(gòu)。廣播信道物理層通過物理層邏輯信道(PLCH)為上層業(yè)務(wù)提供廣播通道。物理層邏輯信道分為控制邏輯信道(CLCH)和業(yè)務(wù)邏輯信道(SLCH)?？刂七壿嬓诺烙糜诔休d廣播系統(tǒng)控制信息，業(yè)務(wù)邏輯信道用于承載廣播業(yè)務(wù)。物理層只有一個(gè)固定的控制邏輯信道，占用系統(tǒng)的第0時(shí)隙發(fā)送。業(yè)務(wù)邏輯信道由系統(tǒng)配置，每個(gè)物理層帶寬內(nèi)業(yè)務(wù)邏輯信道的數(shù)目可以為1～39個(gè)，每個(gè)業(yè)務(wù)邏輯信道占用整數(shù)個(gè)時(shí)隙，見圖3.1.1。圖3.1.1移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)廣播信道物理層邏輯信道物理層邏輯信道的編碼和調(diào)制功能框圖見圖3.1.2。來自上層(信源)的輸入數(shù)據(jù)流經(jīng)過前向糾錯(cuò)編碼、交織和星座映射后，與離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻復(fù)接在一起進(jìn)行OFDM調(diào)制。調(diào)制后的信號插入幀頭后形成物理層信號幀，再經(jīng)過基帶至射頻變換后發(fā)射。圖3.1.2物理層功能框圖

1)物理層幀結(jié)構(gòu)

物理層信號每1s為1幀，劃分為40個(gè)時(shí)隙。每個(gè)時(shí)隙的長度為25ms，包括1個(gè)信標(biāo)和53個(gè)OFDM符號?；跁r(shí)隙劃分的幀結(jié)構(gòu)見圖3.1.3。圖3.1.3基于時(shí)隙劃分的幀結(jié)構(gòu)

2)信標(biāo)

信標(biāo)結(jié)構(gòu)見圖3.1.4，包括發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號(TxID)以及兩個(gè)相同的同步信號。圖3.1.4信標(biāo)結(jié)構(gòu)二進(jìn)制偽隨機(jī)序列PNb(k)由圖3.1.5所示的線性反饋移位寄存器產(chǎn)生，生成多項(xiàng)式為x11+x9+1。移位寄存器初始值對每個(gè)同步信號均相同，為01110101101(見圖3.1.5)。圖3.1.5同步信號偽隨機(jī)序列生成器

3)OFDM符號

OFDM符號由循環(huán)前綴(CP)和OFDM數(shù)據(jù)體構(gòu)成(見圖3.1.6)。OFDM數(shù)據(jù)體長度(TU)為409.6μs，循環(huán)前綴長度

(TCP)為51.2μs，OFDM符號長度(TS)為460.8μs。OFDM符號的生成方法見OFDM調(diào)制。圖3.1.6

OFDM符號

4)保護(hù)間隔

發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號、同步信號和相鄰OFDM符號之間，通過保護(hù)間隔(GI)相互交疊，保護(hù)間隔的長度(TGI)為2.4μs。相鄰符號經(jīng)過窗函數(shù)w(t)加權(quán)后，前一個(gè)符號的尾部GI與后一個(gè)符號的頭部GI相互疊加，疊加方式見圖3.1.7。圖3.1.7保護(hù)間隔圖3.1.8中，T0為數(shù)據(jù)體長度，T1為循環(huán)前綴長度，它們的取值見表3.1.1。圖3.1.8保護(hù)間隔信號選取

5)物理層的輸入和輸出

物理層的輸入為上層數(shù)據(jù)流，輸出為射頻信號。

3.子系統(tǒng)

1)RS編碼和字節(jié)交織

RS編碼和字節(jié)交織按照按列輸入和輸出，按行編碼的方式進(jìn)行。RS碼采用碼長為240B的RS(240,K)截短碼。該碼由原始的RS(255,M)系統(tǒng)碼通過截短產(chǎn)生,其中M=K+15。K為一個(gè)碼字中信息序列的字節(jié)數(shù)，校驗(yàn)字節(jié)數(shù)為240－K。RS(240,K)碼提供四種模式，分別為K=240，K=224，K=192，K=176。

字節(jié)交織器為塊交織器，其結(jié)構(gòu)見圖3.1.9。圖3.1.9字節(jié)交織器與RS(240，K)編碼字節(jié)交織器包括三種模式，每種模式下MI的取值規(guī)則

見表3.1.2。其中，當(dāng)fB=2MHz時(shí)，交織模式由星座映射和LDPC碼率決定：交織模式1僅用于BPSK星座映射；交織模式2僅用于QPSK星座映射；交織模式3僅用于16QAM星座

映射。

2)LDPC編碼

經(jīng)過RS編碼和字節(jié)交織的傳輸數(shù)據(jù)按照低位比特優(yōu)先發(fā)送的原則，將每字節(jié)映射為8位比特流，送入LDPC編碼器。字節(jié)交織器的B0,0字節(jié)的最低位映射在LDPC輸入比特塊的第一個(gè)比特。LDPC編碼配置見表3.1.3。

LDPC輸出碼字C={c0,c1,…,c9215}由輸入信息比特

S={s0,s1,…,sk-1}和校驗(yàn)比特P={p0,p1,…,p9215-k}組成，

見式(3.1.1)：

(3.1.1)

式中：cCOL_ORDER(i)——碼字比特映射向量，其定義見CMMB標(biāo)準(zhǔn)中的附錄C；

K——LDPC碼信息比特長度，取值見表3.1.3。

LDPC編碼的校驗(yàn)比特P={p0,p1,…,p9215-K}根據(jù)校驗(yàn)矩陣H求解如下方程得出：

H×CT=0

(3.1.2)

式中：0——9216-K行1列的全0列矢量；

H——LDPC奇偶校驗(yàn)矩陣，定義見CMMB標(biāo)準(zhǔn)中的附錄D。

(注：公式(3.1.2)引自CMMB標(biāo)準(zhǔn)。)

3)比特交織

LDPC編碼后的比特輸入到比特交織器進(jìn)行交織。比特交織器采用Mb×Ib

的塊交織器，Mb

和Ib

的取值見表3.1.4。LDPC編碼后的二進(jìn)制序列按照從上到下的順序依次寫入塊交織器的每一行，直至填滿整個(gè)交織器，再從左到右按列依次讀出(見圖3.1.10)。圖3.1.10比特交織

4)星座映射

經(jīng)過比特交織后的比特流b0,b1,b2,…映射為BPSK、QPSK或16QAM符號流發(fā)送。各種符號映射加入功率歸一化因子，使各種符號映射的平均功率趨同。

(1)BPSK映射。BPSK映射每次將1個(gè)輸入比特(bi,i=0,1,2,…)映射為I值和Q值，映射方式見圖3.1.11,星座圖中已經(jīng)包括了功率歸一化因子。

(2)QPSK映射。QPSK映射每次將2個(gè)輸入比特(b2i

b2i+1,i=0,1,2,…)映射為I值和Q值，映射方式見圖3.1.12，星座圖中已經(jīng)包括了功率歸一化因子。圖3.1.11

BPSK星座映射圖3.1.12

QPSK星座映射

(3)16QAM映射。16QAM映射每次將4個(gè)輸入比特

(b4ib4i+1b4i+2b4i+3,i=0,1,2,…)映射為I值和Q值，映射方式

見圖3.1.13，星座圖中已經(jīng)包括了功率歸一化因子。圖3.1.13

16QAM星座映射

5)頻域OFDM符號形成

(1)頻域OFDM符號。頻域OFDM符號形成將數(shù)據(jù)子載波與離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻復(fù)接在一起，組成OFDM頻域符號。每個(gè)OFDM符號包括Nv個(gè)有效子載波，Nv的取值見式(3.1.3)：

(3.1.3)

記每個(gè)時(shí)隙中第n個(gè)OFDM符號上的第i個(gè)有效子載波為

Xn(i),i=0,1,…,Nv－1，0≤n≤52。OFDM符號的有效子載波分配為數(shù)據(jù)子載波、離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻，分配方式見圖3.1.14，傳輸指示信息見表3.1.5。

(2)數(shù)據(jù)子載波。每個(gè)OFDM符號的有效子載波中除離散導(dǎo)頻和連續(xù)導(dǎo)頻外的子載波為數(shù)據(jù)子載波。fB=8MHz時(shí)，每個(gè)時(shí)隙中共有138330個(gè)數(shù)據(jù)子載波，其中前138240個(gè)數(shù)據(jù)子載波用于承載星座映射后的數(shù)據(jù)符號，最后90個(gè)數(shù)據(jù)子載波填充0＋0j。fB=2MHz時(shí)，每個(gè)時(shí)隙中共有27666個(gè)數(shù)據(jù)子載波，其中前27648個(gè)子載波用于承載星座映射后的數(shù)據(jù)符號，最后18個(gè)數(shù)據(jù)子載波填充0＋0j。圖3.1.14信號分布圖案

6)擾碼

擾碼移位寄存器由線性反饋移位寄存器產(chǎn)生，線性反饋移位寄存器的結(jié)構(gòu)見圖3.1.15，對應(yīng)生成多項(xiàng)式為x12+x11+

x8+x6+1。移位寄存器的初始值有八種不同選項(xiàng)，見表3.1.6。圖3.1.15產(chǎn)生擾碼的線性反饋移位寄存器

7)OFDM調(diào)制

插入導(dǎo)頻并加擾后OFDM有效子載波

通過IFT映射為OFDM符號，映射方式見式(3.1.4)：

(3.1.4)

OFDM符號子載波數(shù)Ns在不同物理層帶寬下的取值見

式(3.1.5)：

(3.1.5)

fB=8MHz和fB=2MHz時(shí)的OFDM子載波結(jié)構(gòu)示意圖見圖3.1.16和圖3.1.17。圖3.1.16

OFDM符號子載波結(jié)構(gòu)示意圖(fB=8MHz)圖3.1.17

OFDM符號子載波結(jié)構(gòu)示意圖(fB=2MHz)

8)成幀

每53個(gè)OFDM、2個(gè)同步信號和1個(gè)發(fā)射機(jī)標(biāo)識信號按照保護(hù)間隔方式交疊后組成時(shí)隙，每40個(gè)時(shí)隙連接組成物理層信號幀，其結(jié)構(gòu)見物理層幀結(jié)構(gòu)。

9)調(diào)制后的射頻信號

成幀的基帶信號經(jīng)過正交上變頻后產(chǎn)生射頻信號。

10)頻譜特性

調(diào)制后信號由相互正交的子載波構(gòu)成，每個(gè)子載波的功率譜見式(3.1.6)：

(3.1.6)

式中，fk為第k個(gè)子載波的中心頻點(diǎn)。

將所有子載波功率譜疊加后，可以得到調(diào)制信號的理論功率譜，見圖3.1.18和圖3.1.19。圖3.1.18廣播信道調(diào)制信號理論功率譜(fB=8MHz)圖3.1.19廣播信道調(diào)制信號理論功率譜(fB=2MHz)

11)頻譜模板

為了減小射頻信號的帶外功率，可以采用濾波器對射頻信號進(jìn)行濾波。在fB=8MHz和fB=2MHz情況下一種可能的濾波器實(shí)現(xiàn)方案的信號頻譜模板分別如圖3.1.20和圖3.1.21所示，圖中各點(diǎn)相對功率值見表3.1.7和表3.1.8。圖3.1.20調(diào)制信號頻譜模板(fB=8MHz)圖3.1.21調(diào)制信號頻譜模板(fB=2MHz)

4.開通CMMB的189個(gè)城市及頻道列表

截至2009年7月底，CMMB已經(jīng)在全國189個(gè)城市開通，中廣互聯(lián)將其整理成表(見表3.1.9)，以方便各地用戶選擇使用CMMB服務(wù)。

5.廣電和電信合作推動(dòng)CMMB發(fā)展

中廣移動(dòng)無疑是想成為一個(gè)真正的手機(jī)電視運(yùn)營商，但運(yùn)營這種電信業(yè)務(wù)從來都不是廣電的長項(xiàng)。廣電能做得好的，就是做一個(gè)內(nèi)容提供商，和電信運(yùn)營商合作。

6.CMMB系統(tǒng)參數(shù)和指標(biāo)

CMMB主要系統(tǒng)參數(shù)和指標(biāo)是移動(dòng)多媒體廣播電視系統(tǒng)建立過程中的基本要求。CMMB的主要系統(tǒng)參數(shù)和指標(biāo)見表3.1.10~表3.1.13。

3.2

TD-MBMS標(biāo)準(zhǔn)簡介

3.2.1

TD-MBMS的提出背景情況

隨著社會(huì)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，用戶希望通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地使用多媒體業(yè)務(wù)的需求日益增長。目前的移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)通常提供的是點(diǎn)對點(diǎn)單播模式的多媒體業(yè)務(wù)，這種方式的資源利用率低、成本高、資費(fèi)昂貴，不利于業(yè)務(wù)的推廣；而點(diǎn)對多點(diǎn)的多播業(yè)務(wù)目前只能開展文本格式的短消息服務(wù)，不能滿足音/視頻和數(shù)據(jù)等多樣化服務(wù)的需求。3.2.2

TD-MBMS標(biāo)準(zhǔn)化情況

1.國際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展

2007年3月，中國公司聯(lián)名在愛沙尼亞3GPPRAN35次全會(huì)上提交了LCRTDDMBMS物理層增強(qiáng)的WI立項(xiàng)申請并獲通過；隨后在馬耳他RAN1＃48bis會(huì)議上和RAN1～RAN4小組日本會(huì)議上，中國公司一共提交了40多篇LCRMBMS增強(qiáng)WI相關(guān)文稿，并全部通過；這些文稿主要是引入了SFN的傳輸方式，并提出了專用載波的概念，同時(shí)推出了聯(lián)合檢測的應(yīng)用場景；5月，在韓國3GPPRAN36次全會(huì)上完成了LCRMBMS增強(qiáng)WI項(xiàng)目并正式發(fā)布。

2.國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展

在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程上，2007年2月，信息產(chǎn)業(yè)部召開TD-SCDMA手機(jī)電視啟動(dòng)會(huì)議，并成立了TD-SCDMA多媒體廣播業(yè)務(wù)方案起草組；4月，在CCSATC5第12次全會(huì)WG9會(huì)議上，遞交了“TD-SCDMAMBMS總體技術(shù)要求”制修訂通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目建議書；6月，在TC5WG913次會(huì)議上，TD-MBMS總體方案討論稿獲得通過，并轉(zhuǎn)為送審稿；8月，在TC5WG915次會(huì)議上通過了TD-MBMS總體技術(shù)要求的送審稿。3.2.3

TD-MBMS的應(yīng)用情況

根據(jù)TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的要求，中國移動(dòng)已開展TD-SCDMA外場真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的測試，以驗(yàn)證TD-MBMS商用化能力，這些測試和試商用也將推動(dòng)TD-MBMS標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)一步完善。2008年初，隨著TD-MBMS行標(biāo)的頒布，由原信息產(chǎn)業(yè)部組織的TD-MBMS實(shí)驗(yàn)室測試工作進(jìn)一步深入，幾乎所有的TD主流廠商都參與到了此次測試中。3.2.4

TD-MBMS的發(fā)展趨勢

1．3G網(wǎng)絡(luò)支撐TD-MBMS

2007年2月原信息產(chǎn)業(yè)部成立TD-SCDMA多媒體廣播業(yè)務(wù)方案起草組，8月在TC5WG915次會(huì)議上通過了TD-MBMS總體技術(shù)要求的送審稿，10月被3GPP接納吸收為手機(jī)電視的國際標(biāo)準(zhǔn)。2008年2月，TD-MBMS正式報(bào)批我國的手機(jī)電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些都是TD-MBMS發(fā)展的關(guān)鍵步驟。

2．終端芯片均已成熟

2008年4月1日，中國移動(dòng)正式啟動(dòng)TD-SCDMA社會(huì)化業(yè)務(wù)測試和試商用放號，期盼已久的中國3G終于揭開了其神秘的面紗，用戶可以使用可視電話、高速手機(jī)上網(wǎng)等一系列3G業(yè)務(wù)，但是基于TD-MBMS的手機(jī)電視業(yè)務(wù)卻沒有開展。在初期業(yè)務(wù)需求量不大的情況下，可以將MBMS和現(xiàn)有的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)放在同一載波上，只需將現(xiàn)在的系統(tǒng)做簡單的軟件升級，即可支持手機(jī)電視功能。3.2.5

TD-MBMS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

1.TD-MBMS的系統(tǒng)構(gòu)架

在3GPPR6版本中定義的MBMS是指無線網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)數(shù)據(jù)源向多個(gè)用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的點(diǎn)到多點(diǎn)(p-t-m)業(yè)務(wù)，可以在不改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享。除了共享移動(dòng)核心網(wǎng)和接入網(wǎng)資源外，MBMS還可以共享更為緊張的空中接口資源以提高無線資源的利用率。MBMS的優(yōu)勢在于不僅能實(shí)現(xiàn)純文本低速率的消息類組播和廣播，還能實(shí)現(xiàn)高速率多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的組播和廣播。

TD-MBMS的實(shí)現(xiàn)方式如圖3.2.1所示，主要是在原有TD-SCDMA/WCDMA分組域的基礎(chǔ)上，增加了新的功能實(shí)體(BM-SC，廣播組播業(yè)務(wù)中心)，通過這些新的功能實(shí)體，添加TD-MBMS的功能，并且定義新的邏輯共享信道來實(shí)現(xiàn)空中接口資源的共享。圖3.2.1

TD-MBMS的實(shí)現(xiàn)方式

2.TD-MBMS的網(wǎng)絡(luò)參考模型和參考點(diǎn)

TD-MBMS是在現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)上，對原有消息類廣播功能進(jìn)行增強(qiáng)，提供點(diǎn)到多點(diǎn)單向多媒體服務(wù)的技術(shù)。它能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，提高網(wǎng)絡(luò)資源，尤其是寶貴的空中接口資源的利用率。TD-MBMS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3.2.2所示。圖3.2.2

TD-MBMS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

TD-MBMS可以提供上行信道，支持以下業(yè)務(wù)：

·廣播業(yè)務(wù)；

·豐富的組播業(yè)務(wù)；

·通過點(diǎn)對點(diǎn)修復(fù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高可靠的下載業(yè)務(wù)；

·通過交互信道實(shí)現(xiàn)靈活的計(jì)費(fèi)；

·承載移動(dòng)廣播電視業(yè)務(wù)；

·多種豐富的“PUSH”業(yè)務(wù)。

3.TD-MBMS的基本業(yè)務(wù)功能

廣播組播業(yè)務(wù)中心BM-SC為新增的移動(dòng)網(wǎng)功能實(shí)體，它是內(nèi)容提供者的入口，用于授權(quán)和在移動(dòng)網(wǎng)中發(fā)起MBMS承載業(yè)務(wù)，并按照預(yù)定時(shí)間調(diào)度傳送MBMS內(nèi)容。

4.TD-MBMS的廣播業(yè)務(wù)模式

一個(gè)廣播業(yè)務(wù)流程由圖3.2.3所示的幾個(gè)過程組成。圖3.2.3廣播業(yè)務(wù)流程

5.TD-MBMS的廣播業(yè)務(wù)時(shí)序

1)從“業(yè)務(wù)聲明”到“會(huì)話開始”的時(shí)長

業(yè)務(wù)聲明可能包含會(huì)話開始的時(shí)刻表，可以在業(yè)務(wù)開始之前發(fā)送，該時(shí)長可以以小時(shí)、天甚至周計(jì)。

2)從“會(huì)話開始”到初始數(shù)據(jù)到達(dá)的時(shí)長

會(huì)話開始指示數(shù)據(jù)傳輸即將開始，該時(shí)長需要足以保證網(wǎng)絡(luò)的建立承載資源等操作。會(huì)話開始可能是由顯式的BM-SC通知觸發(fā)的，如果承載資源是在會(huì)話數(shù)據(jù)傳輸開始后建立的，由于網(wǎng)絡(luò)不會(huì)緩存數(shù)據(jù)，因此會(huì)有數(shù)據(jù)丟失。

3)從“會(huì)話開始”到“會(huì)話結(jié)束”的時(shí)長

如果BM-SC感知很長時(shí)間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)傳輸，就指示網(wǎng)絡(luò)會(huì)話中止，同時(shí)釋放資源。但是，如果該時(shí)間設(shè)置得很短，可能會(huì)導(dǎo)致更多的信令和處理，因此，該時(shí)長設(shè)置成很短是不合適的。這個(gè)時(shí)長是與實(shí)現(xiàn)相關(guān)的，可以納入網(wǎng)絡(luò)的約束條件。3.2.6

TD-MBMS的功能實(shí)體

■業(yè)務(wù)管理功能：添加、刪除、修改、查詢用戶信息功能。

業(yè)務(wù)信息配置功能；

業(yè)務(wù)訂閱、退訂功能；

業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)功能。

■內(nèi)容管理功能。

頻道制作和實(shí)時(shí)頻道制作功能；

廣告管理功能；

頻道廣播功能；

業(yè)務(wù)指南生成和廣播功能；

業(yè)務(wù)啟動(dòng)和停止功能?！鰞?nèi)容保護(hù)功能。

密鑰生成和保護(hù)功能；

密鑰PUSH和PULL發(fā)布功能；

媒體加密功能；

密鑰生效通知功能。

■計(jì)費(fèi)功能：支持頻道免費(fèi)、包月和按天計(jì)費(fèi)的功能。

■操作維護(hù)功能。

數(shù)據(jù)配置功能；

告警管理功能；

性能管理功能；

安全管理功能。

■增加MBMS相關(guān)的RANAP消息?！鰯?shù)據(jù)分發(fā)：將用戶數(shù)據(jù)分發(fā)到多個(gè)NodeB，要求保證同步地分發(fā)到各個(gè)NodeB。

■小區(qū)管理：信道資源分配和映射，為多媒體業(yè)務(wù)系統(tǒng)分配控制信道和業(yè)務(wù)信道，并完成頻道數(shù)據(jù)與特定業(yè)務(wù)信道的映射。

■相關(guān)的系統(tǒng)信息廣播的管理：傳輸多媒體業(yè)務(wù)系統(tǒng)必要的一些控制信息，如業(yè)務(wù)信道資源位置、物理層參數(shù)等。

■數(shù)據(jù)傳輸：對NodeB沒有新增功能的改動(dòng)，NodeB按現(xiàn)有流程進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。(在UTN方式下需要針對特定時(shí)隙應(yīng)用指定的擾碼和midamble碼。)■輔頻點(diǎn)配置SCCPCH。

■多媒體廣播業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)、訂閱、取消功能。

■多媒體廣播業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)接收功能。

■多媒體廣播業(yè)務(wù)文件接收功能。

■多媒體廣播業(yè)務(wù)安全功能，包括密鑰的獲取和更新、數(shù)據(jù)流的解密功能。

■多媒體廣播業(yè)務(wù)播放功能。3.2.7

TD-MBMS的同步方式

TD-MBMS系統(tǒng)對廣播業(yè)務(wù)的同步有兩層要求：第一層，在無線傳輸側(cè)，需要保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的無線同步傳輸；第二層，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，需要保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的同步分發(fā)。對于第一個(gè)方面的同步，原有的TD-SCDMA系統(tǒng)已經(jīng)利用GPS實(shí)現(xiàn)了同步。本系統(tǒng)只需要考慮第二層面上的數(shù)據(jù)同步。3.2.8

TD-MBMS的組網(wǎng)方式

1.TD-MBMS的組網(wǎng)

在TD-SCDMA系統(tǒng)中引入MBMS系統(tǒng)后，不會(huì)影響原有的小區(qū)結(jié)構(gòu)和覆蓋。從覆蓋來看，引入MBMS后，增加了SCCPCH信道的數(shù)目和功率，因此增加了公共信道的功率，小區(qū)的總功率也增加了，但是由于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)是上行受限，下行功率比較充足，再加上TD-MBMS系統(tǒng)在下行采用和其他業(yè)務(wù)相同的擴(kuò)頻碼(SF=16)，因此其覆蓋和其他業(yè)務(wù)基本一致，這就方便了運(yùn)營商對MBMS網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)行規(guī)劃。TD-MBMS的組網(wǎng)圖如圖3.2.4所示。圖3.2.4

TD-MBMS組網(wǎng)圖

2.UTN(同時(shí)隙網(wǎng))技術(shù)

UTN技術(shù)要求廣播業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)的所有相鄰基站同步發(fā)射相同的無線信號。如圖3.2.5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。UTN大大提高了頻

譜利用率。圖3.2.5

UTN示意圖可以全網(wǎng)采用UTN進(jìn)行組網(wǎng)，如圖3.2.6所示；也可以在部分區(qū)域采用UTN組網(wǎng)，如圖3.2.7所示。圖3.2.7所示的UTN網(wǎng)絡(luò)為同一頻率的，在不同地域(非相鄰地域)，此頻率可以進(jìn)行重用，組成另外一個(gè)區(qū)域化的UTN網(wǎng)絡(luò)，如圖3.2.8所示。圖3.2.6全網(wǎng)UTN組網(wǎng)圖3.2.7區(qū)域化UTN組網(wǎng)圖3.2.8區(qū)域化UTN組網(wǎng)的頻率資源重用

3.N頻點(diǎn)＋UTN時(shí)分復(fù)用

圖3.2.9所示為“N頻點(diǎn)(5MHz同頻)+UTN時(shí)分復(fù)用”聯(lián)合組網(wǎng)方式的示意圖。圖3.2.9

UTN與N頻點(diǎn)網(wǎng)時(shí)分復(fù)用

4.網(wǎng)絡(luò)配置要求

MCCH的周期建議配成尋呼周期的整數(shù)倍，以減少UE被喚醒的次數(shù)。

RACH信道所在的時(shí)隙與MBMS時(shí)隙在異頻時(shí)需隔一個(gè)時(shí)隙。

非映射MTCH的SCCPCH建議配置在主載波TS0時(shí)隙。3.2.9

TD-MBMS業(yè)務(wù)流程

1.公共傳輸信道建立

在UTN組網(wǎng)方式下，采用公共傳輸信道建立消息配置承載MTCH的FACH信道，可以在小區(qū)建立后立即通過公傳信道建立配置，也可以在MBMS業(yè)務(wù)到來前通過公傳信道建立配置。

2.會(huì)話開始

在TD-MBMS中，當(dāng)一個(gè)業(yè)務(wù)開始時(shí)，CN會(huì)向RNC發(fā)送MBMSSessionStart消息，用以通知一個(gè)業(yè)務(wù)即將開始。同時(shí)要求建立一個(gè)Iu信令承載和MBMSRAB。會(huì)話開始流程如圖

3.2.10所示。圖3.2.10會(huì)話開始流程圖

3.會(huì)話結(jié)束

在TD-MBMS中，當(dāng)業(yè)務(wù)結(jié)束時(shí)，CN會(huì)向RNC發(fā)送MBMSSessionStop消息，通知會(huì)話結(jié)束，要求RNC釋放Iu資源和無線承載資源，如圖3.2.11所示。圖3.2.11會(huì)話結(jié)束圖3.2.10編碼要求

1.視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的選擇

視頻壓縮應(yīng)符合ISO/IEC14496-2Visual標(biāo)準(zhǔn)，至少支持MPEG-4SimpleProfile@L1、L2及L3視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。參數(shù)要求：

■基本幀頻：

·25Hz，其他為任選；

·QVGA可以在15~25幀/秒之間；

·QCIF必須在15~30幀/秒之間；

·其他支持CIF的終端，不應(yīng)該降低幀頻，對于圖像的縮放不在本規(guī)范要求范圍之內(nèi)?！龇捅龋?/p>

·QCIF要求圖像幅型比為11∶9；

·QVGA要求圖像幅型比為4∶3；

·接收終端應(yīng)具有恰當(dāng)?shù)淖儞Q或裁剪能力，采用其他圖

像分辨率終端，如CIF時(shí)，應(yīng)該根據(jù)終端的能力適當(dāng)裁剪、轉(zhuǎn)換。

■亮度分辨率：視頻業(yè)務(wù)必須支持的圖像全屏亮度分辨率為QCIF，可支持的圖像全屏亮度分辨率如表3.2.1所示，其中QVGA為可選的。非全屏編碼圖像以全屏顯示時(shí)可使用恰當(dāng)?shù)淖儞Q或裁剪。■碼流率：MPEG-4，最小100kb/s，最大200kb/s。

■H.264(MPEG-4AVC)建議：支持基本配置(BaselineProfile)，級別1.3(Level1.3)。

■AVS建議：支持AVS-P2(GB/T20090.2)的基準(zhǔn)配置，級別2.0(Level2.0)。

2.音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的選擇

音頻壓縮應(yīng)符合ISO/IEC14496-3Audio標(biāo)準(zhǔn)，必須支持MPEG-4AAC-LC語音類型。

AAC_LC建議碼流率如表3.3.2所示。

AAC的其他音頻格式作為可選，詳見表3.2.3。

3.3

T-MMB標(biāo)準(zhǔn)簡介

3.3.1

T-MMB的由來

數(shù)字音頻廣播DAB(DigitalAudioBroadcasting)于1994年成為國際標(biāo)準(zhǔn)以來，已在全球范圍內(nèi)得到了普遍推廣和應(yīng)用，有著十幾年成功的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)和良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，而中國

也于2006年正式規(guī)定DAB為數(shù)字音頻廣播標(biāo)準(zhǔn)。3.3.2

T-MMB的主要技術(shù)特點(diǎn)

1.兼容性

T-MMB系統(tǒng)完全兼容DAB、DAB-IP、T-DMB等標(biāo)準(zhǔn),在T-MMB中DAB、T-DMB、DAB-IP信號都是獨(dú)立的子信道,運(yùn)營商可根據(jù)實(shí)際情況靈活選用。

2.高頻譜效率

為了提高系統(tǒng)頻譜效率,以便在有限的帶寬內(nèi)傳輸更多的節(jié)目,T-MMB不僅支持DQPSK調(diào)制,而且增加了對8DPSK和16DAPSK等高階調(diào)制方式的支持,T-MMB系統(tǒng)的頻譜效率是T-DMB的1.62/2.17倍(8DPSK/16DAPSK)。此外，T-MMB采用單一的LDPC糾錯(cuò)碼,無需級聯(lián)外碼,因此比DAB-IP和T-DMB中的級聯(lián)碼方案又進(jìn)一步提高了系統(tǒng)頻譜效率。綜合以上兩個(gè)方面的增益,T-MMB的頻譜效率是DAB頻譜效率的2倍。

3.LDPC糾錯(cuò)編碼技術(shù)

為了保證采用高階的調(diào)制方式時(shí)系統(tǒng)在高速移動(dòng)環(huán)境下良好的接收性能，在綜合考慮性能、復(fù)雜度、實(shí)現(xiàn)平臺等因素的影響后，T-MMB系統(tǒng)引入了先進(jìn)的信道糾錯(cuò)編碼技術(shù)LDPC碼，以保證良好的移動(dòng)接收和覆蓋性能，對LDPC碼字進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了一類性能優(yōu)異、編譯碼簡單、存儲量低、低誤碼層(ErrorFloor)的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，針對差分調(diào)制提出了一種低復(fù)雜度的譯碼算法。3.3.3

T-MMB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

前面我們已經(jīng)簡要提到T-MMB系統(tǒng)主要是依托移動(dòng)通信網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，如圖3.3.1所示為T-MMB系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。圖3.3.1

T-MMB系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖3.3.4

T-MMB標(biāo)準(zhǔn)分析

T-MMB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了30～3000MHz頻率范圍內(nèi)，手機(jī)電視/移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)廣播信道物理層的技術(shù)方案，包括信號幀結(jié)構(gòu)、信道編碼、調(diào)制技術(shù)和射頻特性的技術(shù)要求，并

給出了系統(tǒng)凈荷數(shù)據(jù)率。

1.系統(tǒng)框圖

本系統(tǒng)的發(fā)送端原理框圖如圖3.3.2所示。圖3.3.2發(fā)送端原理框圖

2.幀結(jié)構(gòu)

廣播信道物理層的傳輸信號由傳輸幀組成，傳輸幀的周期為Tf。傳輸幀結(jié)構(gòu)如圖3.3.3所示。圖3.3.3傳輸幀結(jié)構(gòu)表3.3.1給出了在四種模式下的傳輸幀周期，以及每幀傳輸?shù)目焖傩畔K和公共交織幀的數(shù)目。

3.信號處理

1)能量擴(kuò)散

為了限制輸入數(shù)據(jù)連續(xù)的“0”或連續(xù)的“1”的長度，使數(shù)據(jù)的頻譜彌散而保持穩(wěn)恒，需要用擾碼對輸入數(shù)據(jù)做能量擴(kuò)散。

擾碼采用周期為511bit的二進(jìn)制偽隨機(jī)序列(PRBS)。此偽隨機(jī)序列由圖3.3.4所示的線性反饋移位寄存器生成，寄存器的初始狀態(tài)定義為全“1”狀態(tài)。生成多項(xiàng)式定義為

G(x)=x9+x5+1圖3.3.4偽隨機(jī)序列生成器

2)前向糾錯(cuò)編碼

能量擴(kuò)散后的比特流接著進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼。

傳輸幀結(jié)構(gòu)中不同信道采用不同的前向糾錯(cuò)編碼。同步信道中沒有采用前向糾錯(cuò)編碼，快速信息信道中采用刪余卷積編碼，主業(yè)務(wù)信道中采用LDPC編碼。

(1)刪余卷積編碼。刪余卷積編碼采用約束長度為7的卷積碼，卷積碼的母碼編碼器如圖3.3.5所示，移位寄存器初始為全“0”狀態(tài)。對應(yīng)的八進(jìn)制生成多項(xiàng)式為：133，171，145，133。圖3.3.5卷積編碼器

(2)LDPC編碼。LDPC碼采用準(zhǔn)循環(huán)結(jié)構(gòu)，其校驗(yàn)矩陣H可以表示為如下形式：

其中，Hi,j是一個(gè)行重量為ωi,j的t×t循環(huán)矩陣，該矩陣的每行皆由其上一行循環(huán)右移一位得到，其中第一行是最后一行的循環(huán)右移。矩陣H表征的分組碼稱為(NL，KL