2008/05/19

　　摘要　手機電視業(yè)務(wù)近年發(fā)展迅速，形成了利用移動蜂窩網(wǎng)實現(xiàn)、利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)和利用數(shù)字地面廣播網(wǎng)實現(xiàn)的多種承載技術(shù)并存的局面。本文從發(fā)展歷程、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無線接口技術(shù)等方面對各種承載技術(shù)進行了介紹，并在最后對各方式進行了比較。
1、引言
　　在美國、歐洲、韓國、日本，手機電視服務(wù)已經(jīng)逐漸成為移動增值業(yè)務(wù)的一個重要組成部分，并被業(yè)內(nèi)視為下一個最有潛質(zhì)的電信增值業(yè)務(wù)增長點，甚至認為將是3G的“殺手級”應(yīng)用之一。手機電視市場蘊含著巨大商機，業(yè)內(nèi)專家預(yù)計，未來10年內(nèi)手機電視的年用戶訂閱總額將達到270億美元，到2010年全球總用戶數(shù)將達到2.5億。事實也有所證明，美國SPRINT公司在半年內(nèi)就以月租費10美元發(fā)展了30萬月租用戶。在中國，到2008年北京奧運會到來之時，手機電視也許將真正步入百姓生活，使用手機收看電視節(jié)目將變得稀松平常。
　　目前，與手機電視業(yè)務(wù)相關(guān)的各種承載技術(shù)發(fā)展迅速，美國、歐洲、韓國、日本都有其自己的標準，中國也有了自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，形成了多種承載技術(shù)并存的局面。
2、手機電視承載技術(shù)介紹
　　手機電視承載技術(shù)主要有三類：利用移動網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的方式（3GPP MBMS技術(shù)和流媒體技術(shù)），利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的方式（韓國S-DMB和歐洲S-DMB技術(shù)），利用數(shù)字地面廣播實現(xiàn)的方式（歐洲D(zhuǎn)VB-H技術(shù)、日本ISDB-T技術(shù)、韓國T-DMB技術(shù)、高通MediaFlo技術(shù)和國內(nèi)手機電視技術(shù)，如清華數(shù)字地面電視技術(shù)DMB-T和上海交大數(shù)字地面電視技術(shù)ADTB-T等）。
2.1　利用移動網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的方式
　　目前，國內(nèi)有運營商基于GPRS和CDMA 1x網(wǎng)絡(luò)提供了手機電視業(yè)務(wù)，這種手機電視業(yè)務(wù)實際上是利用流媒體技術(shù)，把手機電視作為一種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)推出來，采用點對點的方式而非廣播的方式傳送數(shù)據(jù)。不管是GPRS手機還是CDMA 1x手機，都需要在手機終端上安裝相應(yīng)的播放軟件，而相應(yīng)的電視節(jié)目則由運營商或者通過相應(yīng)的SP來組織和提供。
　　流媒體采用客戶端/服務(wù)器模式將連續(xù)的影像和聲音信息存儲于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，服務(wù)器根據(jù)手機發(fā)出的請求發(fā)送數(shù)據(jù)流，手機通過GPRS或3G網(wǎng)絡(luò)一邊下載一邊播放，可支持點播與直播業(yè)務(wù)。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　利用流媒體技術(shù)實現(xiàn)的手機電視業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　流媒體采用的這種點對點方式的傳送，在大量用戶都需要下載高速數(shù)據(jù)時，信源與每個接收用戶都有各自的鏈路，這樣對移動網(wǎng)絡(luò)資源消耗較大，并容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞。對于實時電視或視頻直播類業(yè)務(wù)，其承載成本并無優(yōu)勢。但是流媒體方式可適合個性化要求強的業(yè)務(wù)，如視頻點播類業(yè)務(wù)。

　　在組播模式的業(yè)務(wù)正在進行中，當(dāng)有新的用戶想加入某個組播組即告訴網(wǎng)絡(luò)他想接收組播信息，通過已建立的UE與GGSN間的承載通道，UE向GGSN發(fā)送加入請求。用戶可以隨時加入組播組，但是需要進行鑒權(quán)，以作為計費依據(jù)；當(dāng)某用戶不再想接收組播信息，可以隨時退出組播組。
2.2　利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的方式
　　利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)的資源傳送廣播電視視頻確實是一個可靠的承載方式。但是當(dāng)數(shù)據(jù)量大時也會帶來傳送網(wǎng)絡(luò)的時延和擁塞的風(fēng)險，影響網(wǎng)絡(luò)中其他業(yè)務(wù)的通信可靠性。如果采用一種方式將電視節(jié)目的巨量傳送和管理計費數(shù)據(jù)的交互分開，既能保證實現(xiàn)高質(zhì)量電視節(jié)目的傳送和用戶信息的收集和資費統(tǒng)計，同時又不過多占用蜂窩網(wǎng)絡(luò)的資源，應(yīng)該可以在某種程度為手機電視業(yè)務(wù)的規(guī)模開展掃除一定的障礙。
　　目前，韓國、歐洲力推一種利用手機來接收衛(wèi)星播發(fā)的電視節(jié)目信號的手機電視廣播方式（S-DMB）。S-DMB主要是研究在現(xiàn)有3G移動網(wǎng)絡(luò)上結(jié)合衛(wèi)星以及地面直放站來提供移動廣播、多播業(yè)務(wù)，改進3G網(wǎng)絡(luò)的多媒體業(yè)務(wù)提供能力。它將廣播電視網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)勢互補，下行廣播信道由衛(wèi)星提供，廣播數(shù)據(jù)通過高帶寬的數(shù)字廣播電視網(wǎng)絡(luò)進行電視節(jié)目廣播。上行鏈路采用移動網(wǎng)絡(luò)傳送交互性業(yè)務(wù)，移動網(wǎng)絡(luò)提供交互通道，完成業(yè)務(wù)導(dǎo)航，定購及激活，鑒權(quán)計費等功能。具備S-DMB能力的手機終端在連接到GSM或者UMTS網(wǎng)絡(luò)的時候也能同時接收S-DMB信號。
（1）S-DMB技術(shù)
　　S-DMB可看作在專用頻段MSS（2170～2200MHz）上提供廣播能力的MBMS技術(shù)。由于MSS頻段緊靠IMT2000下行核心頻段（2110～2170MHz），這對終端的成本及地面直放站的部署都極為有利。因此，S-DMB可以看作為MBMS的擴展（也可以稱為S-MBMS），它與MBMS同屬于一個規(guī)范體系。S-DMB最大程度地重用UMTS的技術(shù)包括擴頻通信，調(diào)制方式等，同時增加IMR（Intermediate Module Repeater）滿足室內(nèi)覆蓋的要求，并且可以依靠UMTS終端強大的宏分集能力，支持從衛(wèi)星的覆蓋范圍到地面直放站覆蓋范圍的切換，以及在兩個不同地面直放站覆蓋范圍的切換。
（2）S-DMB組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
　　S-DMB的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖5所示，在3GPP MBMS已有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和功能接口基礎(chǔ)上增加了衛(wèi)星相關(guān)的功能模塊，同時對BM-SC和UE也有少量的功能增加，是一個基于混合的衛(wèi)星和地面直放站構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。

圖5　S-DMB網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　圖5中，高功率衛(wèi)星將對從S-DMB Hub上接收到的上行鏈路Ku波段調(diào)制的S-DMB信號進行中繼和放大，并將該信號下變頻為IMT2000衛(wèi)星頻段的信號，發(fā)送給手機用戶。此外，衛(wèi)星將這些信號下變頻到Ku波段載頻，為地面直放站提供信號。對S-DMB信號而言，衛(wèi)星是透明的，僅僅扮演一個頻段轉(zhuǎn)換直放站的角色。

（2）ISDB-T技術(shù)
　　ISDB-T是日本于1996年開始啟動的自主數(shù)字電視標準研發(fā)項目，引入分段OFDM技術(shù)。1998年日本將這一稱為BTS-OFDM的技術(shù)體制定為日本地面數(shù)字電視廣播傳輸標準ISDB-T。2001年，該標準正式被ITU接受為世界第3個數(shù)字電視傳輸國際標準。
　　ISDB-T使用具有13個OFDM子波段的分段波段，將整個6MHz頻帶劃分為13個子帶，每個子帶432kHz，進行分段傳輸（Bandwidth Segemented Transmission-BST），對不同的BST采用不同編碼類型和調(diào)制映射方式（QPSK或QAM等），以滿足不同業(yè)務(wù)的需求，如對傳輸多媒體文本文件對信道編碼的技術(shù)要求較低，而對移動視頻接收等要求則較高。由于ISDB-T采用載波分割的技術(shù)，因此終端可以進行窄帶接收，從而有效地降低了終端功耗。
　　ISDB-T對不同的BST段采用不同的載波調(diào)制方案和內(nèi)碼編碼碼率，依次提供了分層傳輸特性。通過分層傳播方式，可以在1 ch（如6MHz）內(nèi)同時傳輸傳播特性（調(diào)制方式、編碼率等）不同的多種類廣播。
　　如圖7所示，根據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的不同，多個段可以靈活地組合到一起。如9段可以組合在一起傳輸HDTV，3段可以組合在一起傳輸車載TV，通過傳輸不同參數(shù)的OFDM段群，達到分級傳輸。在一個地面頻道中可提供三個業(yè)務(wù)層（三種不同的段群）。通過使用只有一個OFDM段的窄帶接收機，可以接收傳輸信道中的部分節(jié)目。

圖7　ISDB-T分層傳播方式

3、結(jié)束語

　　比較以上介紹的各種手機業(yè)務(wù)承載技術(shù)，相同頻率帶寬中地面數(shù)字電視承載技術(shù)支持的業(yè)務(wù)容量比其他方式更具備優(yōu)勢。地面方式更適合城市或地域性業(yè)務(wù)開展，而衛(wèi)星方式適合廣域或全國性業(yè)務(wù)開展，但是其建網(wǎng)需要衛(wèi)星支持，初期成本高。而MBMS利用移動網(wǎng)絡(luò)承載，雖占用寶貴的移動網(wǎng)絡(luò)資源，但是因為MBMS基于小區(qū)覆蓋，能夠提供基于較小區(qū)域和與用戶位置相關(guān)業(yè)務(wù)，并完全由移動運營商運營和控制的特點，使得移動運營商擁有更大的靈活性和可控性。對于實時電視或視頻直播類業(yè)務(wù)，地面數(shù)字電視承載方式、衛(wèi)星承載方式、MBMS技術(shù)在容量和承載成本方面均明顯優(yōu)于點對點的流媒體方式。

　　諸多手機電視承載技術(shù)各有特點和優(yōu)劣勢，對技術(shù)標準的探討和爭論也不斷深入，中國未來商用中將采用哪種標準，目前還無定論。但隨著手機電視承載技術(shù)的不斷完善成熟，手機電視業(yè)務(wù)的前景也一路看好。

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