基于MBMS的跨層設計.pdf

1、多媒體廣播多播業(yè)務(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。本文重點研究兩種傳輸方式下，與MBMS跨層設計相關的各種技術問題。 論文首先討論了MBMS多小區(qū)傳輸方式下，當基站多根發(fā)射天線時，參考信號(RS:ReferenceSignal)模板設計的問題。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)還沒有定義相應的上行信令反饋機制，因此，設計合適的跨層機制就很困難。本文選擇了物理層中較為關鍵的技術研究點，即參考信號模板設計來進行研究。作為研究的基礎，首先將證明系統(tǒng)配置多根發(fā)射天線的必要性。接著，結合目前這方面的研究現(xiàn)狀、相應的設計準則及3GPPLTE中MBMS子幀內最多前3個OFDM符號用于傳輸下行控制信令的

3、要求，設計給出了6種可能的參考信號模板。最后，鏈路級仿真結果將驗證，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)的跨層機制設計，提高用戶接收性能，改善系統(tǒng)使用各種無線資源的效率。 論文從兩個方面進行了考慮。首先，現(xiàn)有基于NACK反饋的HARQ(HybridARQ)重傳方案，當被服務用戶數較大，如某些熱點場所或室內體

5、育館等，存在上行反饋信令負載過大的問題。為有效改善該方案，提出了一種基于雙門限機制的條件上行HARQ重傳方案。系統(tǒng)級仿真結果將驗證，改進方案一方面，有效降低了上行反饋信令負載，另一方面，降低重傳概率的同時提高了系統(tǒng)吞吐率。其次，借助可能的上行MIMO相關反饋信令，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)準則設計?；贛ax-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卻犧牲了其他用戶的接收性能。由此，論文試圖從各個可能的方面改善現(xiàn)有算法的缺點。結合HARQ，提出了一種混合波束成型方案。系統(tǒng)級仿真結果將驗證，上行控制信令負載降低30％左右的同時，在90％覆蓋工作點附近的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、。結合專用參考信號設計(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)級仿真結果將驗證，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)的方案進行了全面對比，闡述了各自優(yōu)缺點。隨著3GPP