手机电视承载技术漫谈

 1、引言

　　在美国、欧洲、韩国、日本，手机电视服务已经逐渐成为移动增值业务的一个重要组成部分，并被业内视为下一个最有潜质的电信增值业务增长点，甚至认为将是3G的“杀手级”应用之一。手机电视市场蕴含着巨大商机，业内专家预计，未来10年内手机电视的年用户订阅总额将达到270亿美元，到2010年全球总用户数将达到2.5亿。事实也有所证明，美国SPRINT公司在半年内就以月租费10美元发展了30万月租用户。在中国，到2008年北京奥运会到来之时，手机电视也许将真正步入百姓生活，使用手机收看电视节目将变得稀松平常。

　　目前，与手机电视业务相关的各种承载技术发展迅速，美国、欧洲、韩国、日本都有其自己的标准，中国也有了自主知识产权的技术，形成了多种承载技术并存的局面。

　　2、手机电视承载技术介绍

　　手机电视承载技术主要有三类：利用移动网络实现的方式（3GPP MBMS技术和流媒体技术），利用卫星网络实现的方式（韩国S-DMB和欧洲S-DMB技术），利用数字地面广播实现的方式（欧洲DVB-H技术、日本ISDB-T技术、韩国T-DMB技术、高通MediaFlo技术和国内手机电视技术，如清华数字地面电视技术DMB-T和上海交大数字地面电视技术ADTB-T等）。

　　2.1　利用移动网络实现的方式

　　目前，国内有运营商基于GPRS和CDMA 1x网络提供了手机电视业务，这种手机电视业务实际上是利用流媒体技术，把手机电视作为一种数据业务推出来，采用点对点的方式而非广播的方式传送数据。不管是GPRS手机还是CDMA 1x手机，都需要在手机终端上安装相应的播放软件，而相应的电视节目则由运营商或者通过相应的SP来组织和提供。

　　流媒体采用客户端/服务器模式将连续的影像和声音信息存储于网络服务器上，服务器根据手机发出的请求发送数据流，手机通过GPRS或3G网络一边下载一边播放，可支持点播与直播业务。其网络结构如图1所示。

图1　利用流媒体技术实现的手机电视业务网络结构

　　流媒体采用的这种点对点方式的传送，在大量用户都需要下载高速数据时，信源与每个接收用户都有各自的链路，这样对移动网络资源消耗较大，并容易导致网络拥塞。对于实时电视或视频直播类业务，其承载成本并无优势。但是流媒体方式可适合个性化要求强的业务，如视频点播类业务。

　　随着移动用户高速宽带数据业务的应用，当大量用户同时接收同样的高速数据时，由于待发送内容是每个用户都需要接收的数据，如果信源与每个接收用户建立链路，每条链路上又都重复发送相同数据，这样会造成资源使用的重复和浪费。因此，需要一种支持移动的广播多播技术可以有效利用信源和无线网络空口资源，以减少网络中传送的数据量，克服网络拥塞。3GPP R6标准于2002年启动，规定了利用UMTS网络实现手机电视功能的移动广播组播业务MBMS标准。只要在现有UMTS网络中进行最小改动，绝大部分功能实体和空口协议无需改变，即可实现MBMS。

　　MBMS网络（见图2）基于原来的UMTS网络结构，添加了网元BM-SC，它是内容提供者的入口，用于授权和在移动网中发起MBMS承载业务，并按照预定时间计划传送MBMS内容。其功能包括：授权第三方内容提供商对用户进行鉴权和计费；向GGSN提供MBMS传输相关参数；发起和终止MBMS传输资源；从外部数据源接收内容，运用错误恢复机制进行重传；调度MBMS会话传输，重新获得外部数据内容，给每一个MBMS会话用“MBMS会话标识符”做标记，使用户能够区分MBMS重传会话；业务声明，包括媒体描述、会话描述等的功能。

图2　MBMS网络结构

　　对已有的UMTS/GSM分组网功能实体GGSN，SGSN，RNC/BSC和UE，也需要增加MBMS相关功能和过程，如在预定的组播或广播业务区域的资源管理，支持业务发起和中止；MBMS接收者的移动性管理，与普通的语音数据功能的并发考虑等。

　　MBMS技术中新增了新的物理信道MICH（MBMS Indicator Channel），用来传送MBMS的通知指示，寻呼订阅了某业务的MBMS用户。新增逻辑信道MTCH，MCCH，MSCH信道，它们映射到FACH传输信道，用于承载业务数据和相关控制信息。当定制业务用户多的时候用广播的方式使用FACH信道传输，当定制业务的用户很少情况下仍然可采用专用信道，因为FACH信道的发射功率比DCH大，定制业务的用户很少会浪费功率，此时可从广播传输的方式切换到专用传输的方式，以节省功率资源。

　　当终端用户移动到不同基站下的小区分界处时候，采用宏分集技术同时接收来自两个基站的电视数据（见图3）。在实现宏分集技术时，要求网络侧针对同一MBMS业务在两小区间进行内容同步和一定程度上的时间同步。

图3　MBMS宏分集技术