手機(jī)電視承載技術(shù)漫談

在組播模式的業(yè)務(wù)正在進(jìn)行中，當(dāng)有新的用戶想加入某個(gè)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(qǐng)求。用戶可以隨時(shí)加入組播組，但是需要進(jìn)行鑒權(quán)，以作為計(jì)費(fèi)依據(jù);當(dāng)某用戶不再想接收組播信息，可以隨時(shí)退出組播組。

2.2　利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(shí)是一個(gè)可靠的承載方式。但是當(dāng)數(shù)據(jù)量大時(shí)也會(huì)帶來傳送網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延和擁塞的風(fēng)險(xiǎn)，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(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)的交互分開，既能保證實(shí)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(fèi)統(tǒng)計(jì)，同時(shí)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(jī)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(jī)來接收衛(wèi)星播發(fā)的電視節(jié)目信號(hào)的手機(jī)電視廣播方式(S-DMB)。S-DMB主要是研究在現(xiàn)有3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上結(jié)合衛(wèi)星以及地面直放站來提供移動(dòng)廣播、多播業(yè)務(wù)，改進(jìn)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，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(jìn)行電視節(jié)目廣播。上行鏈路采用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳送交互性業(yè)務(wù)，移動(dòng)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(jì)費(fèi)等功能。具備S-DMB能力的手機(jī)終端在連接到GSM或者UMTS網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候也能同時(shí)接收S-DMB信號(hào)。

(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(duì)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(kuò)展(也可以稱為S-MBMS)，它與MBMS同屬于一個(gè)規(guī)范體系。S-DMB最大程度地重用UMTS的技術(shù)包括擴(kuò)頻通信，調(diào)制方式等，同時(shí)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(qiáng)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(gè)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(shí)對(duì)BM-SC和UE也有少量的功能增加，是一個(gè)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(duì)從S-DMB Hub上接收到的上行鏈路Ku波段調(diào)制的S-DMB信號(hào)進(jìn)行中繼和放大，并將該信號(hào)下變頻為IMT2000衛(wèi)星頻段的信號(hào)，發(fā)送給手機(jī)用戶。此外，衛(wèi)星將這些信號(hào)下變頻到Ku波段載頻，為地面直放站提供信號(hào)。對(duì)S-DMB信號(hào)而言，衛(wèi)星是透明的，僅僅扮演一個(gè)頻段轉(zhuǎn)換直放站的角色。

(3)地面直放站的類型

●頻率轉(zhuǎn)換(Frequency Conversion)功能的直放站

頻率轉(zhuǎn)換功能的直放站將從衛(wèi)星上接收下來的Ku波段調(diào)制的S-DMB信號(hào)進(jìn)行中繼和放大，下變頻為下行IMT2000衛(wèi)星頻段載頻，發(fā)送給終端用戶。該類型的直放站和衛(wèi)星工作在同樣的IMT2000頻段，使用戶能夠接收到一路S-DMB信號(hào)調(diào)制到由同樣的IMT2000載頻所反射的多個(gè)回波信號(hào)。這種類型的直放站將是部署得最多的直放站產(chǎn)品，它能夠和現(xiàn)有的2G和3G基站共址，其用途是在城區(qū)完成衛(wèi)星的覆蓋。

●On Channel功能的直放站

On Channel功能的直放站用于中繼和放大下行IMT2000衛(wèi)星頻段調(diào)制過的S-DMB信號(hào)，將信號(hào)從衛(wèi)星上接收下來，發(fā)送給終端用戶。這種類型的直放站用來拓展特定室內(nèi)環(huán)境下的覆蓋范圍。

S-DMB Hub用于生成和傳輸S-DMB信號(hào)，將S-DMB信號(hào)調(diào)制到上行鏈路Ku波段載頻上，為衛(wèi)星提供信號(hào)。Hub包括一個(gè)Ku波段地面站，由NodeB的調(diào)制解調(diào)器提供信號(hào)，NodeB由RNC所控制。Hub還包括一個(gè)簡(jiǎn)化的3G核心網(wǎng)設(shè)備，通過Gmb接口，與一個(gè)或者幾個(gè)3GPP規(guī)范定義的BM-SC連接。

2.3　利用數(shù)字地面廣播實(shí)現(xiàn)的方式

手機(jī)電視技術(shù)方式通過整合數(shù)字電視和移動(dòng)電話而實(shí)現(xiàn)，所以也促成了數(shù)字電視廣播網(wǎng)和移動(dòng)蜂窩通信網(wǎng)的兩網(wǎng)融合的趨勢(shì)。目前，一種在手機(jī)終端上安裝數(shù)字電視接收模塊，通過接收地面廣播直放站直接獲得數(shù)字電視信號(hào)的方式成為手機(jī)電視實(shí)現(xiàn)方式之一。這種利用數(shù)字地面廣播方式實(shí)現(xiàn)的手機(jī)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)較多，本文主要介紹歐洲的DVB-H和日本的ISDB-T技術(shù)。

(1)DVB-H技術(shù)

DVB系列標(biāo)準(zhǔn)最早由DVB項(xiàng)目組在20世紀(jì)90年代初提出，其地面廣播版本DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)是在90年代中期開發(fā)的，并于1997年2月獲得ETSI (European Telecommunications Standards Institute)的認(rèn)可，成為歐洲地面數(shù)字電視廣播的標(biāo)準(zhǔn)。目前，全球很多國家和地區(qū)已使用或采用DVB-T標(biāo)準(zhǔn)，雖然國內(nèi)現(xiàn)在還沒有DVB-H的網(wǎng)絡(luò)，但是DVB-T系統(tǒng)已經(jīng)開始在中國實(shí)施，北京、上海已通過該系統(tǒng)將電視新聞、體育、股票報(bào)告及商業(yè)廣告支持的電視節(jié)目傳送到成千上萬的城市汽車。

DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)完全基于DVB-T，是一項(xiàng)通過地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所開發(fā)的技術(shù)，使用該技術(shù)可以向手機(jī)終端用戶傳送多個(gè)視頻頻道和音頻頻道。該技術(shù)主要是為了解決向移動(dòng)手持終端提供數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)時(shí)，所存在的功率消耗問題、移動(dòng)環(huán)境中的性能問題以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的靈活性等問題。

DVB-H系統(tǒng)依托DVB-T傳輸系統(tǒng)，通過增加一定的附加功能和改進(jìn)技術(shù)使手持終端能夠穩(wěn)定地接收廣播電視信號(hào)。DVB-H可以保證移動(dòng)終端在移動(dòng)環(huán)境和微功耗條件下接收數(shù)字電視節(jié)目，從而很好地配合3G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。3G網(wǎng)絡(luò)除完成它自身的功能外，還充當(dāng)DVB-H網(wǎng)絡(luò)的反向控制信道，傳輸諸如視頻點(diǎn)播、電視投票、電視瀏覽、交互式游戲等業(yè)務(wù)信令，提供多種個(gè)性化的多媒體業(yè)務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò)的融合。

DVB-H運(yùn)營系統(tǒng)組網(wǎng)時(shí)(見圖6)，組網(wǎng)設(shè)備包括調(diào)制器、發(fā)射器、IPE、IPDC核心應(yīng)用系統(tǒng)，以及連接這些設(shè)備所必須的IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、防火墻)和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸可以基于SDH，PDH或者微波等方式來實(shí)現(xiàn)。