2.1單頻網(SFN)技術

　　MBMS在物理層的顯著改進，是引入了單頻網(single frequency network，SFN)。隨著頻率資源的日趨緊張，單頻網無論是在數字電視地面廣播領域中還是移動通信技術中都開始受到越來越多的重視。所謂單頻網，即在一定的地理區域內若干部發射機同時在同一個頻段上發射同樣的信號，以實現對該區域的可靠覆蓋。在MBMS中實現的單頻網即是在若干基站同時在同一頻率上發射相同的信號。SFN帶來的最大好處，是頻譜效率的提高，同時，UE(用戶設備)在SFN內移動時無需 任何切換，大大減少了信令的開銷。

　　在傳輸廣播業務的時隙采用單頻網配置的情況下，多個相鄰的小區采用統一的擾碼(包括Mid-amble碼)，就可以保證各個小區發射的信號完全相同，UE只需將多個小區發射的信號當成多徑處理，可以非常簡單地實現UTN宏分集。但在一定程度上，單頻網要求接收機能夠容忍更長的時延擴展。單頻網中，相鄰基站在同時同頻，發送相同的信號。這些信號是由相同的業務數據經過相同的信道編碼、信道映射、擴頻、打孔、交織、調制等過程的處理，最終形成。

　　單頻網應用中最重要的技術，就是要求各個發射機所廣播的信號在頻率和時間上都保持同步。頻率同步即要求每個單頻網發射機的工作頻率都相同；對于多載波調制而言，還要求每個子載波的頻率相等。頻率同步可以通過與同一個參考頻率(一般使用來自GPS衛星的10 MHz參考頻率)鎖相同步來實現。

　　如圖2所示，此時對手機接收機而言，來自于不同基站的信號可等價為多徑信號。因接收機無須區分信號是否來自于不同基站，復雜度大大降低。原本基站之間存在著同頻干擾，而手機需要進行復雜計算消除干擾；但SFN中，由于多徑信號豐富，反而使接收性能大大提高，進而提高了頻譜利用率。?

　　2.2單頻網(SFN)技術在物理層實現上的改進

　　2.2.1一種動態單頻網組網方法

　　在標準中初步使用的是基于O&M配置的SFN操作方法，這種操作方法靈活性較差，并且無法對接入MBMS業務的用戶進行合理的分配。這是一種靜態的MBSFN方法。靜態的MBSFN方法應用簡單，雖然能夠顯著的降低MBSFN的復雜性，但是靜態SFN方法的缺點卻是顯而易見的：

　　(1)O&M方式的SFN區域為了覆蓋到那些難以覆蓋到的用戶位置需要把整個區域設置的非常大。所以這種方案會不可避免的會造成無線資源和傳輸資源的浪費，因為某些沒有MBMS業務UE接入的小區資源被空閑了。

　　(2)靜態SFN區域覆蓋的面積越大，就會造成越多的無線資源和傳輸資源的浪費。但是在MBSFN區域中用戶配給方案并沒有得到及時的改進。這種矛盾就可以通過動態SFN方案來解決。

　　動態SFN方法是先配置一個初始小區，當處于邊緣地帶的申請MBMS接入業務的移動終端，當終端處于SFN保護區域時，終端發出SFN UP-DATE INDICATION消息來請求MCE增加相鄰小區到最終的SFN區域里面去。

　　動態SFN方法是對原來的靜態SFN方法的一種進步，因為原來的靜態SFN是將提供MBMS業務區域范同內的所有小區固定為SFN區域，雖然方法簡單但是對于緊張的無線網絡資源來說是一個很大的弊端。動態SFN先以當前時刻提供MBMS業務的小區以及與他們相鄰近的小區定為初始小區，然后根據用戶終端移動過程的需求來向上級發出請求，動態的改變SFN區域范圍，雖然流程更加復雜，但是空閑出來的那些小區的無線網絡就被閑置出來，可以用于其他業務，這是非常可取的方法。在動態SFN方法中有一種基于簡單選擇方案的方法，是將所有與有MBMSUE接入的小區相鄰的小區全部歸入final area中，而現在出于提高網絡資源利用率的目的，根據網絡拓撲結構和MCE的能力和可靠性，又有一種動態SFN的改進方法，就是只將與兩個有 MBMSUE接入的小區都相毗鄰的小區劃分到final area中去，而那些只與一個有MBMSUE接入的小區都相毗鄰的小區排除在外。

　　2.2.2單頻網(SFN)技術的發展和改進

　　單頻網的優勢之處是顯而易見的，但是也有一定的局限性，TD-SCDMA是時分雙工(TDD)系統，上下行鏈路占用相同頻率，而MBMS典型業務是下行廣播，顯然在TD-SCDMA中用一個單獨頻點組一個單頻網并不合適，會面臨頻譜資源和基站成本的問題；可能造成MBMS頻點的時隙(下行)和非MBMS頻點的相同時隙(上行)間的較強干擾。另外，單獨頻點也不利于與N頻點系統進行資源規劃和共用接收機。因此，在TD-MBMS中引入了基于SFN的同時隙網(union time-slot net-work，UTN)技術，UTN網絡提高了對手機接收機所容忍多徑延遲的要求。

　　TD-SCDMA是3G標準越來越重要的組成部分。目前TD系統采用N頻點組網方式，一個小區有1個主頻點和(N-1)個輔頻點資源。通常N=3，即5 MHz同頻組網，見圖3。

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　　N頻點系統，每幀中只有主頻點以廣播方式發送TS0(時隙0)，而輔頻點則不發送該時隙。主頻點通常要在相鄰小區間進行頻率規劃，盡量避免鄰區間的主頻點相同。

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圖4給出了N頻點和UTN聯合組網示意圖。下行時隙可被配置為UTN或N頻點時隙；小區中不同頻點問UTN占用時隙可以相同或不同；但相鄰小區相同頻點的 UTN時隙分配是相同的。UTN時隙用來發送MBMS廣播業務， 在該時隙上，參與廣播的多個基站發送相同的信號，因此，UTN實際上是一種SFN網絡。

　　UTN時隙使用公共的Midamble碼、擾碼，亦即本小區和鄰小區的這些參數是相同的；在鄰區之間，該時隙所發射的數據也是由相同數據經過相同的處理而形成。而其他的N頻點時隙，則采用本小區特定的Midamble碼和擾碼。TS6(時隙6)通常不用作UTN時隙，否則，當手機在輔頻點接收 MBMS業務時，由于射頻器件的限制，可能沒有足夠的時間切換到主頻點的TS0。

　　事實上，可將UTN時隙視為一個與N頻點網絡時分復用的獨立的SFN無線網絡。UTN可以進行區域化組網。相同的UTN時隙在不同的地域可以組成不同的UTN網絡，但不同UTN網絡之間應該是地域隔離的。典型的場景是不同城市使用不同的UTN網絡播放各自的電視頻道。可以對N頻點系統的UTN頻點和時隙資源進行靈活的配置，例如將更多的下行時隙分配給UTN；各頻點上的UTN時隙數目不同，以適應不同速率的業務等。

　　3結論

　　在未來移動通信中，MBMS仍然是增加運營收的主要應用業務之一。LTE著重考慮的方面主要包括降低時延、提高用戶的數據率、增大系統容量和覆蓋范圍以及降低運營成本等。SFN和UTN組網相結合的方式的靈活性和高效性是顯而易見的。MBMS技術可極大地提高網絡資源利用率，尤其是寶貴的空口資源，可實現多種豐富的視頻、音頻和多媒體應用業務，為3G的發展提供更為廣闊的空間。

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