MBMS 是3GPP R6中定義的多媒體廣播組播功能。MBMS標(biāo)準(zhǔn)工作于2002年啟動(dòng)，并預(yù)計(jì)在2005年9月凍結(jié)，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)實(shí)施預(yù)計(jì)在2007年。2008年前3G網(wǎng)絡(luò)可以推廣MBMS業(yè)務(wù)。MBMS對原有WCDMA網(wǎng)絡(luò)主要的改動(dòng)是：增加BM-SC網(wǎng)元，對現(xiàn)有PS域相關(guān)網(wǎng)元進(jìn)行MBMS功能升級，以支持MBMS特有接口功能（如Gmb）、特有信道（如MICH 、MTCH/MCCH/MSCH）、特有物理層過程（FACH信道選擇性合并、PTM與PTP切換）和特有業(yè)務(wù)流程（如訂閱）。

　　TD-MBMS的系統(tǒng)構(gòu)架

　　3GPP中定義的MBMS技術(shù)分為FDD（適用于WCDMA系統(tǒng)）和TDD（適用于TD-SCDMA系統(tǒng)）兩種方式。在3GPP R6版本中，TDD MBMS和FDD MBMS的高層協(xié)議以及相關(guān)業(yè)務(wù)流程完全一致，只在物理層上稍有區(qū)別<SUP>[1]</SUP>.FDD MBMS技術(shù)在3GPP R6版本中已經(jīng)基本完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，TDD MBMS技術(shù)在3GPP R7版本繼續(xù)研究。TD-MBMS采用現(xiàn)TD-SCDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)，信道的復(fù)接、編碼，調(diào)制、交織和打孔都遵循現(xiàn)有信號流程規(guī)范，目前TD-MBMS采用公共信道的方式來實(shí)現(xiàn)的，空中接口的無線資源應(yīng)用基于公共信道的技術(shù)方式。

　　TD-MBMS的實(shí)現(xiàn)方式如圖1所示，主要是在原有TD-SCDMA/WCDMA分組域的基礎(chǔ)上，增加新的功能實(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)空口資源的共享。從圖1的TD-MBMS的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中，我們可以看到基本的業(yè)務(wù)流程：內(nèi)容提供商提供廣播電視內(nèi)容，經(jīng)過BM-SC將傳輸流轉(zhuǎn)發(fā)給3G網(wǎng)，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)給UTRAN,通過Uu口發(fā)送給UE.

圖1 MBMS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖

　　圖2顯示的是TD-MBMS的網(wǎng)絡(luò)參考模型和接口概況，其中需要注意的是，MBMS承載業(yè)務(wù)的邊緣為Gmb、Gi參考點(diǎn)，即廣播組播業(yè)務(wù)中心BM-SC與GGSN之間的接口（Gmb和Gi），Gmb接口提供控制面功能，Gi接口為用戶面承載功能。

　　GGSN與BM-SC之間的信令交換在Gmb參考點(diǎn)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)MBMS的控制面包括以下信令。

圖2 MBMS網(wǎng)絡(luò)參考模型及接口

　　MBMS承載業(yè)務(wù)相關(guān)的信令

　　●GGSN建立MBMS的承載上下文并在BM-SC注冊。

　　●GGSN或者BM-SC釋放MBMS承載上下文，GGSN在BM-SC注銷。

　　●BM-SC向GGSN通知會話開始和結(jié)束。

　　用戶相關(guān)的信令

　　●BM-SC批準(zhǔn)用戶在GGSN的入組業(yè)務(wù)激活請求。

　　●GGSN向BM-SC用戶的入組激活，允許BM-SC與SGSN和GGSN中的MBMSUE上下文同步。

　　●GGSN向BM-SC用戶的釋放和去附著，保證BM-SC中的上下文同步。

　　當(dāng)用戶業(yè)務(wù)結(jié)束時(shí)，BM-SC發(fā)起承載業(yè)務(wù)去激活流程。

　　BM-SC功能描述

　　TD-MBMS的系統(tǒng)構(gòu)架和以往構(gòu)架不同的是多出了一個(gè)功能實(shí)體BM-SC,所以有必要對BM-SC的功能加以特別的描述。

　　BM-SC作為內(nèi)容提供商進(jìn)行MBMS傳送的接入點(diǎn)，用來在PLMN范圍內(nèi)批準(zhǔn)和發(fā)起MBMS承載業(yè)務(wù)。BM-SC作為一個(gè)功能實(shí)體，所有的MBMS業(yè)務(wù)都必須通過該實(shí)體來實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，BM-SC包括了5個(gè)子功能模塊：成員功能、會話和傳送功能、代理和傳輸功能、業(yè)務(wù)發(fā)布功能和安全功能。各子模塊所實(shí)現(xiàn)的主要功能描述如下。

圖3 BM-SC 功能結(jié)構(gòu)

　　成員功能

　　BM-SC成員功能能提供對UE發(fā)出請求激活MBMS業(yè)務(wù)的授權(quán)，成員功能可擁有MBMS業(yè)務(wù)用戶的簽約信息。成員功能可以為MBMS業(yè)務(wù)用戶生成計(jì)費(fèi)記錄。成員功能是MBMS承載業(yè)務(wù)層的一項(xiàng)功能，同時(shí)也可提供用戶業(yè)務(wù)層的功能，如成員管理、密鑰管理等。在這種情況下，它具有Gi接口。

　　會話和傳送功能

　　BM-SC的會話和傳送功能使得BM-SC能夠調(diào)度MBMS的會話傳送，此功能為每MBMS會話標(biāo)注會話標(biāo)識，該會話標(biāo)識通常為2~3個(gè)字節(jié)，既可以通過內(nèi)容的應(yīng)用層傳輸，也可以通過短格式（比如位字節(jié)）的MBMS會話開始請求消息傳送到RNC/BSC.UE在進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)內(nèi)容修補(bǔ)時(shí)，可利用完整的MBMS會話標(biāo)識來區(qū)分MBMS會話。

　　BM-SC會話和傳送功能還能夠向GGSN提供傳輸相關(guān)的參數(shù)，如服務(wù)質(zhì)量和MBMS服務(wù)區(qū)等；能夠在MBMS數(shù)據(jù)傳送之前和之后發(fā)起和終止MBMS承載資源；BM-SC會話和傳送功能也能夠使用恰當(dāng)?shù)牟铄e(cuò)控制機(jī)制來進(jìn)行編碼糾錯(cuò)。

　　代理和傳輸功能

　　BM-SC代理和傳輸功能是一項(xiàng)MBMS承載業(yè)務(wù)功能，它能夠基于內(nèi)容提供商傳送的數(shù)據(jù)生成計(jì)費(fèi)記錄，并將內(nèi)容提供商的名字在會話開始階段通過Gmb接口提供給BM-SC代理和傳輸功能。同時(shí)，從MBMS會話和傳送功能向GGSN發(fā)送MBMS數(shù)據(jù)時(shí)，BM-SC代理和傳輸功能作為中間件使用。代理和傳輸功能可進(jìn)一步細(xì)分為管理控制平面（Gmb）的代理功能和管理組播負(fù)載的傳輸功能。

　　業(yè)務(wù)發(fā)布功能

　　BM-SC業(yè)務(wù)發(fā)布功能是用戶業(yè)務(wù)層功能，它能為組播和廣播用戶提供業(yè)務(wù)的發(fā)布能力，并能向UE提供媒體描述信息（如視頻類型、音頻編碼等）。

　　安全功能

　　MBMS用戶業(yè)務(wù)可使用安全功能進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)完整性和私密性保護(hù)。MBMS安全功能用于向已授權(quán)用戶分發(fā)MBMS密鑰（密鑰分發(fā)功能）。

　　TD-MBMS關(guān)鍵技術(shù)

　　宏分集技術(shù)

    TDD系統(tǒng)中，基站要求完全同步，這恰恰是MBMS點(diǎn)對多技術(shù)的優(yōu)勢，多個(gè)小區(qū)發(fā)送完全相同的業(yè)務(wù)是多媒體廣播業(yè)務(wù)的主要特點(diǎn)之一，如果能夠保證多個(gè)小區(qū)同時(shí)發(fā)送，并且終端能夠?qū)⑦@些無線信號都作為有用信號進(jìn)行合并，則可以降低基站的發(fā)射功率，相對于FDD系統(tǒng)來說，由于基站之間是異步的，為了保證多小區(qū)信號能夠合并，在基站控制器中需要定義小區(qū)組（cell group），保證小區(qū)組內(nèi)基站之間的時(shí)延在一定范圍之內(nèi)，從而終端能夠進(jìn)行有用信號合并。然而在TDD系統(tǒng)中，只要保證所有站點(diǎn)在相同的載頻、相同的時(shí)隙上承載相同業(yè)務(wù)，則終端就可以在同一時(shí)刻接收到多個(gè)相鄰小區(qū)的同一業(yè)務(wù)信號，進(jìn)行宏分集，從而提高接收性能，以降低基站發(fā)射功率。在TD-MBMS系統(tǒng)中支持兩種宏分集方案<SUP>[2]</SUP>。一是對于內(nèi)容相同的MBMS業(yè)務(wù)，采用同頻點(diǎn)、同時(shí)隙、同步發(fā)送相同內(nèi)容，而且使用相同的Midamble碼和擾碼；二是對于內(nèi)容相同的MBMS業(yè)務(wù)，采用同頻點(diǎn)、同時(shí)隙、同步發(fā)送相同內(nèi)容，但是采用各小區(qū)原有的擾碼和Midamble碼。在傳輸廣播業(yè)務(wù)的時(shí)隙采用現(xiàn)有的同頻網(wǎng)配置的情況下，即擾碼和Midamble碼的配置仍舊基于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)配置。

　　隨機(jī)相位偏轉(zhuǎn)

　　由于現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中，UE從多個(gè)小區(qū)接收的信號進(jìn)行疊加后，可能產(chǎn)生主波信號深衰落現(xiàn)象，會使得功率疊加增益降低。因此，為了提高小區(qū)的業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量，為了提高小區(qū)的MBMS業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量，考慮對多個(gè)小區(qū)的發(fā)送端引入不同的隨機(jī)相位旋轉(zhuǎn)，改善信道特性，使得功率疊加增益提升，且可獲得分集及交織增益。

　　支持靈活的配置

　　在TD-MBMS系統(tǒng)中，支持靈活的廣播區(qū)域配置，運(yùn)營商可以針對時(shí)隙配置不同大小的廣播區(qū)域，選取某個(gè)頻點(diǎn)上的某個(gè)時(shí)隙組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，來傳輸MBMS業(yè)務(wù)。另外，TDD系統(tǒng)支持靈活的資源分配，針對比較固定的業(yè)務(wù)如電視頻道，可以采用靜態(tài)的資源分配方式，在小區(qū)建立時(shí)配置好相應(yīng)資源；對于隨機(jī)性的業(yè)務(wù)可以在業(yè)務(wù)發(fā)起前分配資源，業(yè)務(wù)結(jié)束后進(jìn)行釋放，這樣可以充分利用系統(tǒng)資源。

  　Iub口傳輸共享

　　傳統(tǒng)的TD-SCDMA基站中的不同小區(qū)，即使傳送相同的MBMS業(yè)務(wù)也需要建立和使用不同的傳輸承載，這對TD-SCDMA基站和基站控制器（RNC）之間的Iub接口資源造成很大的浪費(fèi)。通過對現(xiàn)有系統(tǒng)的Iub接口進(jìn)行升級，在同一個(gè)NodeB下的多個(gè)小區(qū)同時(shí)傳輸相同MBMS業(yè)務(wù)的情況下，可以實(shí)現(xiàn)FACH信道承載共享，這樣可以大大節(jié)省Iub接口的傳輸資源。

　　采用以上關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合TD-SCDMA原有特點(diǎn)，使得TD-MBMS具備如下技術(shù)特點(diǎn)。

　?。?）作為同步系統(tǒng)可以方便地實(shí)現(xiàn)SFN宏分集；

　?。?）通過時(shí)分方式傳輸業(yè)務(wù)，更利于終端省電；

　?。?）采用簡化的傳輸過程，降低了系統(tǒng)和終端的處理復(fù)雜性；

　?。?）靈活的資源配置能有效利用無線資源；

　?。?）支持Iub接口承載共享，提高了傳輸效率。