第 3 章 下行廣播/多點傳播的非正交傳輸
| 3.1 應用場景 |
| 3.2 LTE 實體多點傳播信道（PMCH）簡介 |
LTE R8 的廣播/多點傳播的信道設計思想是盡量重用單點傳播業務的實體信道的設 計，并且充分考慮廣播/多點傳播業務的特點。為了支援同一載波，即承載單點傳播業務， 也承載多點傳播業務，一個無線幀（Radio Frame，10 ms）中規定最多隻能配置 6個子幀（Subframe，1 ms）作為多點傳播子幀（Broadcast Single Frequency Network， MBSFN Subframe）。對于 FDD 系統，子幀#0，#4，#5 和#9 不能配置成 MBSFN 幀；對于 TDD 系統，子幀#0，#1，#5 和#6 不能配置成 MBSFN 幀。這些子幀 承載單點傳播或者多點傳播的系統消息（System Information）和小區同步信号。
MBSFN 子幀的設計首先是要保證多個小區傳來的信号之間的正交性，最 直接的方法就是加長循環字首（CP）。如果循環字首的開銷加大，但又不想改 變子幀的長度，則隻能減少一個子幀中的 OFDM 符号數。PMCH 支援兩類部署： （1）單點傳播與多點傳播共用一個載波；（2）隻承載多點傳播業務的專用載波。對于混合載波， 一個廣播/多點傳播 MBSFN 子幀内有 12 個 OFDM 符号，CP 的長度為 16.6 μs，這類多 播子幀的子載波的間距與 LTE 的單點傳播相同，都是 15 kHz；對于專用載波的 PMCH， 一個廣播/多點傳播 MBSFN 子幀内有 6 個 OFDM 符号，CP 的長度為 33.3 μs，子載 波間隔為 7.5 kHz，每個 OFDM 符号的長度（不含 CP）也加長到 0.133 ms。
LTE R14 對 PMCH 做了增強，引入了另一種 MBSFN 子幀結構，用于廣播/ 多點傳播的專用載波，以支援更廣的覆寫和更大範圍的 SFN 合并。具體地，子載波 間隔減小到 1.25 kHz，是以一個 PRB 有 144 個子載波，時域上有 2 個 OFDM 符号，循環字首加長到 200 μs，R14 的增強還包括采用子幀#0 承載廣播/多點傳播的 系統消息和小區同步信号，使得 PMCH 徹底擺脫對單點傳播系統的依賴，能夠獨立 完成同步和系統消息的接收，進一步降低系統消息和控制信道的開銷。
從式（3.1）可以看出，由于傳輸時延的不同，而且是相幹合并，疊加後 的信道的頻率選擇性更加顯著，是以需要提高解調參考信号在頻域上的密度， 如圖 3-1 所示。
圖 3-2 是頻譜效率與站間距的關系曲線[1]。這裡假設 MBSFN 的系統帶寬是 10 MHz，速率的計算包括了各種開銷，如加長的循環字首（Extended CP）、 多點傳播參考信号（MRS）、實體下行控制信道（PDCCH）等。可以發現當站間距 為 500 m 時，95%覆寫區域能得到 3.6 Mbit/（s·Hz）的多點傳播頻譜效率；當站間 距增加到 1732 m 時，95%覆寫區域的頻譜效率隻有 1 Mbit/（s·Hz）。總之， 在 eNB 發射功率保持不變的條件下，要想實作高速率的廣覆寫，就得增加 eNB 的部署密度。
當然，增加基站的發射功率可以提高 MBSFN 的速率和覆寫，但這在許多 情況下是不大現實的，無論從裝置的成本，能耗和規範幹擾的角度，或是從運 營商的商業模式考慮。畢竟 MBSFN 是蜂窩通信的一類服務，與無線電視廣播 類的服務還是有差異的。電視台架設的發射塔遠比基站要高，發射功率比一般 的基站高一個數量級，所用的頻段較低，穿透能力強，很容易用一兩個站覆寫 整個城市，這與純廣播的業務是相适應的，而 MBSFN 并非一定采用完全相同的營運模式。
| 3.3 廣播/多點傳播業務的非正交傳輸 |