基于MBMS的跨層設(shè)計(jì).pdf

1、多媒體廣播多播業(yè)務(wù)(MBMS:MultimediaBroadcast/MulticastService)在3GPPRe16/7/8中均已被定義。對于MBMS，目前主要定義了兩種傳輸方式。一種是多小區(qū)方式，另一種即單小區(qū)傳輸方式。本文重點(diǎn)研究兩種傳輸方式下，與MBMS跨層設(shè)計(jì)相關(guān)的各種技術(shù)問題。 論文首先討論了MBMS多小區(qū)傳輸方式下，當(dāng)基站多根發(fā)射天線時(shí)，參考信號(RS:ReferenceSignal)模板設(shè)計(jì)的問題。由于3GP

2、PLTE(LongTermEvolution)中，MBMS多小區(qū)傳輸方式下，在無線接入層(AS:AccessStratum)還沒有定義相應(yīng)的上行信令反饋機(jī)制，因此，設(shè)計(jì)合適的跨層機(jī)制就很困難。本文選擇了物理層中較為關(guān)鍵的技術(shù)研究點(diǎn)，即參考信號模板設(shè)計(jì)來進(jìn)行研究。作為研究的基礎(chǔ)，首先將證明系統(tǒng)配置多根發(fā)射天線的必要性。接著，結(jié)合目前這方面的研究現(xiàn)狀、相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及3GPPLTE中MBMS子幀內(nèi)最多前3個(gè)OFDM符號用于傳輸下行控制信令的

3、要求，設(shè)計(jì)給出了6種可能的參考信號模板。最后，鏈路級仿真結(jié)果將驗(yàn)證，Pattern-A、Pattern-C和Pattern-E，從平均信噪比(SNR:SignalNoiseRatio)損失與吞吐率增益對比角度，將獲得更優(yōu)性能。故此，推薦上述三種模板作為可能的多發(fā)天線下參考信號模板。 對于MBMS單小區(qū)傳輸方式，當(dāng)前3GPPLTE中在AS存在可能的上行反饋信令，如ACK/NACK((Neclative)Acknowledgemen

4、t)、CQI(ChannelQualityIndicator)和MIMO相關(guān)等信息。由此，可在無線接入層，特別是通過媒體接入控制子層(MAC.MediumAccessControl)與物理層(PHY:Physicallayer)的跨層機(jī)制設(shè)計(jì)，提高用戶接收性能，改善系統(tǒng)使用各種無線資源的效率。 論文從兩個(gè)方面進(jìn)行了考慮。首先，現(xiàn)有基于NACK反饋的HARQ(HybridARQ)重傳方案，當(dāng)被服務(wù)用戶數(shù)較大，如某些熱點(diǎn)場所或室內(nèi)體

5、育館等，存在上行反饋信令負(fù)載過大的問題。為有效改善該方案，提出了一種基于雙門限機(jī)制的條件上行HARQ重傳方案。系統(tǒng)級仿真結(jié)果將驗(yàn)證，改進(jìn)方案一方面，有效降低了上行反饋信令負(fù)載，另一方面，降低重傳概率的同時(shí)提高了系統(tǒng)吞吐率。其次，借助可能的上行MIMO相關(guān)反饋信令，提出了各種可能的用于MBMS單小區(qū)方式下的波束成型(BF:Beam-Forming)方案?，F(xiàn)有波束成型方案基本都基于最大最小(Max-Min)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)。基于Max-Min，由于

6、波束定向，最差用戶接收性能被很大程度提高的同時(shí)卻犧牲了其他用戶的接收性能。由此，論文試圖從各個(gè)可能的方面改善現(xiàn)有算法的缺點(diǎn)。結(jié)合HARQ，提出了一種混合波束成型方案。系統(tǒng)級仿真結(jié)果將驗(yàn)證，上行控制信令負(fù)載降低30％左右的同時(shí)，在90％覆蓋工作點(diǎn)附近的SINR(SignalInterferenceNoiseRatio)獲得了4.5dB左右的增益。受MU-MIMO(Multi-UserMIMO)啟發(fā)，提出了一種基于用戶分組的合成波束成型方案

7、。結(jié)合專用參考信號設(shè)計(jì)(DedicatedRS)，該方案完全開環(huán)，即對現(xiàn)有接口信令無任何影響。系統(tǒng)級仿真結(jié)果將驗(yàn)證，該方案SINR始終優(yōu)于開環(huán)發(fā)射分集與基于Max-Min的波束成型方案。將已有基于固定波束族(GoB:Grid-of-Beams)的波束成型方案推廣至MBMS，提出了兩種可能的用于MBMS的波束成型方案。文中，將該方案與基于DoA(Direction-of-Arrival)的方案進(jìn)行了全面對比，闡述了各自優(yōu)缺點(diǎn)。隨著3GPP