手機電視承載技術漫談
在組播模式的業務正在進行中,當有新的用戶想加入某個組播組即告訴網絡他想接收組播信息,通過已建立的UE與GGSN間的承載通道,UE向GGSN發送加入請求。用戶可以隨時加入組播組,但是需要進行鑒權,以作為計費依據;當某用戶不再想接收組播信息,可以隨時退出組播組。
2.2 利用衛星網絡實現的方式
利用蜂窩網絡的資源傳送廣播電視視頻確實是一個可靠的承載方式。但是當數據量大時也會帶來傳送網絡的時延和擁塞的風險,影響網絡中其他業務的通信可靠性。如果采用一種方式將電視節目的巨量傳送和管理計費數據的交互分開,既能保證實現高質量電視節目的傳送和用戶信息的收集和資費統計,同時又不過多占用蜂窩網絡的資源,應該可以在某種程度為手機電視業務的規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星播發的電視節目信號的手機電視廣播方式(S-DMB)。S-DMB主要是研究在現有3G移動網絡上結合衛星以及地面直放站來提供移動廣播、多播業務,改進3G網絡的多媒體業務提供能力。它將廣播電視網絡和移動通信網絡各自的優勢互補,下行廣播信道由衛星提供,廣播數據通過高帶寬的數字廣播電視網絡進行電視節目廣播。上行鏈路采用移動網絡傳送交互性業務,移動網絡提供交互通道,完成業務導航,定購及激活,鑒權計費等功能。具備S-DMB能力的手機終端在連接到GSM或者UMTS網絡的時候也能同時接收S-DMB信號。
(1)S-DMB技術
S-DMB可看作在專用頻段MSS(2170~2200MHz)上提供廣播能力的MBMS技術。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同屬于一個規范體系。S-DMB最大程度地重用UMTS的技術包括擴頻通信,調制方式等,同時增加IMR(Intermediate Module Repeater)滿足室內覆蓋的要求,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組網結構
S-DMB的組網結構如圖5所示,在3GPP MBMS已有的網絡架構和功能接口基礎上增加了衛星相關的功能模塊,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星和地面直放站構成的網絡。

圖5 S-DMB網絡結構
圖5中,高功率衛星將對從S-DMB Hub上接收到的上行鏈路Ku波段調制的S-DMB信號進行中繼和放大,并將該信號下變頻為IMT2000衛星頻段的信號,發送給手機用戶。此外,衛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,衛星是透明的,僅僅扮演一個頻段轉換直放站的角色。
(3)地面直放站的類型
●頻率轉換(Frequency Conversion)功能的直放站
頻率轉換功能的直放站將從衛星上接收下來的Ku波段調制的S-DMB信號進行中繼和放大,下變頻為下行IMT2000衛星頻段載頻,發送給終端用戶。該類型的直放站和衛星工作在同樣的IMT2000頻段,使用戶能夠接收到一路S-DMB信號調制到由同樣的IMT2000載頻所反射的多個回波信號。這種類型的直放站將是部署得最多的直放站產品,它能夠和現有的2G和3G基站共址,其用途是在城區完成衛星的覆蓋。
●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衛星頻段調制過的S-DMB信號,將信號從衛星上接收下來,發送給終端用戶。這種類型的直放站用來拓展特定室內環境下的覆蓋范圍。
S-DMB Hub用于生成和傳輸S-DMB信號,將S-DMB信號調制到上行鏈路Ku波段載頻上,為衛星提供信號。Hub包括一個Ku波段地面站,由NodeB的調制解調器提供信號,NodeB由RNC所控制。Hub還包括一個簡化的3G核心網設備,通過Gmb接口,與一個或者幾個3GPP規范定義的BM-SC連接。
2.3 利用數字地面廣播實現的方式
手機電視技術方式通過整合數字電視和移動電話而實現,所以也促成了數字電視廣播網和移動蜂窩通信網的兩網融合的趨勢。目前,一種在手機終端上安裝數字電視接收模塊,通過接收地面廣播直放站直接獲得數字電視信號的方式成為手機電視實現方式之一。這種利用數字地面廣播方式實現的手機數字電視標準較多,本文主要介紹歐洲的DVB-H和日本的ISDB-T技術。
(1)DVB-H技術
DVB系列標準最早由DVB項目組在20世紀90年代初提出,其地面廣播版本DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)是在90年代中期開發的,并于1997年2月獲得ETSI (European Telecommunications Standards Institute)的認可,成為歐洲地面數字電視廣播的標準。目前,全球很多國家和地區已使用或采用DVB-T標準,雖然國內現在還沒有DVB-H的網絡,但是DVB-T系統已經開始在中國實施,北京、上海已通過該系統將電視新聞、體育、股票報告及商業廣告支持的電視節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,是一項通過地面數字廣播網絡向手持終端提供多媒體業務所開發的技術,使用該技術可以向手機終端用戶傳送多個視頻頻道和音頻頻道。該技術主要是為了解決向移動手持終端提供數字電視廣播業務時,所存在的功率消耗問題、移動環境中的性能問題以及網絡設計的靈活性等問題。
DVB-H系統依托DVB-T傳輸系統,通過增加一定的附加功能和改進技術使手持終端能夠穩定地接收廣播電視信號。DVB-H可以保證移動終端在移動環境和微功耗條件下接收數字電視節目,從而很好地配合3G網絡的應用。3G網絡除完成它自身的功能外,還充當DVB-H網絡的反向控制信道,傳輸諸如視頻點播、電視投票、電視瀏覽、交互式游戲等業務信令,提供多種個性化的多媒體業務,從而實現兩種網絡的融合。
DVB-H運營系統組網時(見圖6),組網設備包括調制器、發射器、IPE、IPDC核心應用系統,以及連接這些設備所必須的IP網絡設備(如以太網交換機、路由器、防火墻)和數據傳輸設備。數據傳輸可以基于SDH,PDH或者微波等方式來實現。
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