多域无线广播组播网络中的同步技术研究

万金荣

（新疆生产建设兵团第二师22团文体广电服务中心，新疆 巴音郭楞 841300）

1 无线广播组播网络的同步关键技术

1.1 多域广播组播网络概述

基本覆盖域、中继增强域以及扩展服务域是多域无线广播组播网络的三大组成部分。其中无线广播组播的单频网是最为原始的，最为传统的同步技术。在90年代初，基于原有技术的基础上进一步的实现了无线广播组播的同构基本覆盖功能。同时结合新时代的科学技术手段利用无线广播组播单频网的多元化特点进行优化和创新。这样不仅能够以基于蜂窝移动通信系统的广播组播网络为单频网，也能够以专门的无线广播组播网络为单频网。

1.2 移动通信网络中常用的同步技术

1.2.1 节点同步技术

无线广播组播网络的同步技术当中节点同步是最为传统的基础技术，但是在后期的3GPP 所提出的MBMS 同步技术仅仅可以承载于3G 网络的结构中，而且也可承载于LTE 的EPS 架构中。各RNC 控制小区在MBSFN 模式下有着相近时间的要求，通过无线帧同步、3GPPUTRAN 同步、IEEE1588 网络时间同步协议NTP以及GPS 实现网元同步。

1.2.2 基于OFDM 的同步技术

我国在OFDM 同步技术中可以分为不同的两个同步性的阶段，第一个就是我们所说的时间同步，第二个就是在广播组网络同步当中最为普遍的频率同步。但是对于时间同步主要就是数据方面的估计，就是根据测试字符。这种算法的优点是速度，准确性和方便的分组数据通信。该规范是添加一个特殊的OFDM 块，该块适用于数据包报头的时间和频率输出估计。另一个对数据无用的是可视化，它使用OFDM 信号标准，进行估算的全局特征和其他过程。

2 无线广播组播网络中基于OFDM 时间同步机制研究

2.1 OFDM 下行同步技术

按照技术实现方式的不同，OFDM 下行时间同步技术可以归纳为三大类。即，同步基于训练序列、循环前缀以及插入导频。

现如今，在OFDMA 下行传输过程中，每一个传输终端都是通过BS 发送的广播信号时间和频率进行估算，等同于原来的单用户，站在OFDM 下行场景中分析传输时间和频率的特殊性，也可以划分为两个阶段，第一个就是无线广播组播网络中的获取阶段，第二个这就是频率发射跟踪阶段。因此同步的参数是以获取的信号为准，通过其被置于帧的开头进行粗估计，并在根据发射频率粗略估计精准化结束以后所发生的时间变化带来变化，同时在微弱多普勒与晶振偏移共同所引起相对性偏移。这一现象属于多载波应用下行同化过程中的第一步。本文以实现方式为方向，考虑到实现场景因素，结合应用系统对OFMD 同步展开研究。

2.2 一种联合训练序列和循环前缀的时间同步改进算法

OFDM 系统的联合训练序列和循环前缀其实简单说还是利用发射频率和发射时间的同步计算的，但是所不同的就是应用了s&c 算法，按照s&c 算法对训练序列和循环前缀两个符号进行演练，然后对基于训练符号的结构差实现技术方面的同步。其算法框图如图1所示。

图1 S&C算法实现原理框图

我们在图3-5S&C 算法实现原理框图中不难看出接收数据是通过对接收数据和补充训练符号，然后对两个不同的训练符号在不同的处置所发射的频率达到联合同步的效果。

3 多域广播组播网络中的网络选择策略研究

互联网时代，目前我国多域广播组播网络中如何在终端、发射等方面进行选择，不管做什么类型的改进和创新，其实目的都是相同，多域广播组播网络主要是为基层民众服务，因此所有的革新都是基于在基层广播电视的服务上面，目的要达到不管是在任何地方、任何时间都可以应用移动终端接入网络，使多域广播组网络发挥最大的效应。在多域广播组播网络当中对于移动性管理来说她是最基础的也是最为重要的组成部分，前面我们阐述了异构网络中的切换技术，现在对混合网络接入、切换、网络选择、备用、多属性接入技术和发射时间、频率等方面进行深刻的剖析。同时结合AHP 算法和改进的TOPSIS 算法（ITOPSIS），从而创新更为先进的思想和计算方式方法。

3.1 异构网络中的切换判决算法

上述我们从混合网络接入、切换、计算等方面介绍了混合网络的切换优势，接下来本文通过异构网络AHP算法进行介绍切换判决的算法。AHP 算法是早在美国运筹学家提出的预算方法。这一判决预算主要是用于完全需要定量分析的问题当中。因此在本文多域广播组异构网络切换判决预算当中非常的合适准确。因为当矩阵满足一致性条件时，n 是一致阵，就越严重，是该矩阵惟一的一个非零特征值，也就是当特征值}，-n 时，矩阵A 如果A 不是一致阵，那么其特征值兄比n 大得越多，不一致程度也Saaty 将定义为一致性判断的指标，当CI=0时，A 为一致矩阵，当CI 越大时，矩阵A的不一致程度就越严重。

3.2 AHP 和ITOPSIS 应用于多域广播组播网络选择

现代化的多域广播组发展和研究本文在混合网络中和异构网络中的切换判决预算产生的属性和权值等问题通过S&C 算法实现原理框图进行了模拟分析。但是为了能够进一步对属性权值的环境进行分析。下面将利用ITOPSIS 算法通过进行对此网络进行选择，为此，本文将通过以下模拟场景，针对AHP 和ITOPSIS 进行网络选择判决策略进行研究分析。

场景：存在两个候选网络时的步行环境

在场景中，用户处于步行环境下，并使用非交互业务，假设当前的终端可以连接的网络是WLAN 和UMTS，在场景二中的属性值如表1所示：

表1

在步行环境中，我们考虑到终端移动情况对覆盖范围属性的影响，令覆盖范围属性的权值在其他属性权值相互之间比例保持不变的情况下递增一定的倍数a，图4-5是考察步行环境中倍增比例a 对网络选择的影响。可以看到当a<0.6时，选择WLAN 网络作为最优网络，但是当a>0.6时，选择u}rrs 作为最优网络，在第三章构建的多域广播组播网络中，以网络为起始的切换判决可以根据图4-4所得到的结果为a 取合适的值，从而更好地结合业务类型和终端移动特性执行网络选择。

4 结束语

本文首先研究了多域广播组播网络，其中重点针对OFDM 下行同步技术、一种联合训练序列和循环前缀的时间同步改进算法、异构网络中的切换判决算法、AHP和ITOPSIS 应用于多域广播组播网络选择进行研究分析，结合WLAN 与EPS 的融合，研究创新提出多域广播组播网络中的网络选择策略。同时，本文仅仅围绕现阶段移动通信网络中的同步技术进行分析，并进行归纳分类，继而对不同类型的同步技术进行模拟场景，明确各同步技术的优缺点，实现的同步技术，基于IEEE1588的时钟同步，网络时间同步。