手機電視在移動網(wǎng)絡中的應用探討

2007/06/18

1. 手機電視實時業(yè)務的實現(xiàn)要求典型傳輸速率至少在384kb/s以上，移動網(wǎng)絡承載要求更高。



2. 手機電視業(yè)務的廣泛開展離不開移動網(wǎng)高效的業(yè)務管理平臺和業(yè)務支撐系統(tǒng)。



3. 手機電視業(yè)務的開展涉及到電視內(nèi)容的版權保護，這一點需要移動網(wǎng)給予滿足。

　由此可見，兩者在技術本質(zhì)上有很多一致性。由于HSDPA頻帶寬度大于1x EV-DO，峰值速率更大，單從這方面考慮，在現(xiàn)階段以HSDPA從事手機電視業(yè)務效果會更好。我們以HSDPA為例，揭示移動網(wǎng)絡在WCDMA基礎上加載HSDPA時所引起的網(wǎng)絡性能參數(shù)的變化。

　　國內(nèi)某家移動運營商以國內(nèi)大城市的密集市區(qū)為范圍做了HSDPA的仿真[2]，在WCDMA R99共142個站點的基礎上，給65個均勻分布的站點引入HSDPA。以給定HSDPA占用功率和HSDPA用戶數(shù)作為變量參數(shù)，通過參數(shù)調(diào)整觀察網(wǎng)絡仿真結果的變化，再通過分析變化規(guī)律，預測引入手機電視業(yè)務可能產(chǎn)生的結果。本次仿真分為七種情況，如表2所示：

3.2　Monte Carlo仿真分析

　　通過表3可以看出，隨著HSDPA功率分配的增加，網(wǎng)絡阻塞率和下行鏈路功率過載隨之增加，特別是功率增加到10W時，增加幅度尤為明顯；在一定的HSDPA功率分配前提下，隨著網(wǎng)內(nèi)HSDPA用戶數(shù)的增加，網(wǎng)絡阻塞率和下行鏈路功率過載隨之增加，特別是用戶數(shù)增加到15人時，增加幅度尤為明顯。可見HSDPA網(wǎng)絡性能在一定程度上受限于HSDPA功率分配和網(wǎng)內(nèi)HSDPA用戶數(shù)。

表3　Monte Carlo仿真分析

3.3　導頻覆蓋質(zhì)量分析

　　在仿真過程中，設定有421個小區(qū)參與分析，其中，有191個小區(qū)設定有HSDPA的分配，占總小區(qū)數(shù)的45.37%。經(jīng)仿真，相關的導頻均值如表4所示：

表4　各種情況下的導頻均值

　　可見，隨著HSDPA功率分配和網(wǎng)內(nèi)HSDPA用戶數(shù)的增加，Ec/Io覆蓋質(zhì)量逐漸變差。在10W15U的情況下，Ec/Io均值達到-8.15dB。

　　3.4　業(yè)務覆蓋預測分析

　　由圖1可知，當HSDPA分配功率為5W時，HSDPA對網(wǎng)絡覆蓋沒有很大影響；當它為10W時，如果HSDPA用戶數(shù)不大，影響也有限；但是，當它為10W時，如果HSDPA用戶數(shù)持續(xù)增加，則會產(chǎn)生嚴重影響。在下行從NOHSDPA的74%降低到10W15U的40.62%時，PS384業(yè)務降低了近一半。同時，隨著業(yè)務速率的提高，網(wǎng)絡影響越大。另外，在一定的HSDPA功率分配前提下，隨著HSDPA用戶數(shù)的增加，過載率增大，網(wǎng)絡中高速數(shù)據(jù)業(yè)務的比例隨之減少，各點上的用戶速率不斷降低；同時，用戶的增多使得各小區(qū)的HSDPA發(fā)射功率不斷增大，導致區(qū)域中間各點的終端接收功率普遍增加。

圖1　業(yè)務覆蓋預測

　　綜上所述，我們認為：

　　（1）骨干網(wǎng)和本地網(wǎng)的寬帶性有利于移動網(wǎng)承載手機電視業(yè)務。

　　（2）在接入網(wǎng)方面，目前較為成熟的HSDPA技術版本對以手機電視為代表的高速率數(shù)據(jù)業(yè)務的實驗開展有較好的支持，但受限于HSDPA分配功率和HSDPA網(wǎng)內(nèi)用戶數(shù)，暫不利于大規(guī)模開展手機電視業(yè)務。

　　（3）3GPP將HSDPA的演進分三個階段，第一階段從2000年啟動，在R5版本定義了基本HSDPA，目前該階段已完成，我們所進行的仿真就在這個階段；第二階段是R6版本定義的增強型HSDPA，通過采用MIMO技術將峰值速率提高至30Mb/s；第三階段將聯(lián)合采用OFDM和64QAM調(diào)制技術，使峰值速率達到50Mb/s以上。相信隨著技術的不斷演進，分配功率等限制將會不斷被突破，手機電視業(yè)務規(guī)模也會越來越大。

　　（4）業(yè)務發(fā)展將會推動多種技術的融合，包括HSDPA、EV-DO、WiMAX/WiBro、Wi-Fi、UWB和DMB等，這些技術融合形成的網(wǎng)絡將能更好地承載手機電視業(yè)務。

4、移動網(wǎng)的管理和支持系統(tǒng)
　　目前，移動網(wǎng)絡的基本業(yè)務運行模式包含以下實體，如圖2所示：

圖2　移動網(wǎng)絡的基本業(yè)務運行模式

　　業(yè)務管理平臺是為運營商提供的可快速啟動各種數(shù)據(jù)業(yè)務的平臺，具有強大的資源調(diào)度能力。它連接運營商的基礎網(wǎng)絡和業(yè)務支撐系統(tǒng)（客服系統(tǒng)、計費系統(tǒng)），為服務提供商/內(nèi)容提供商們提供各種移動資源（如短信息中心資源、用戶信息資源、語音資源等）、功能資源（如單點認證、計費、漫游控制等）及各種公共的資源引擎（如地理位置、語音交互、推送信息等）。業(yè)務支撐系統(tǒng)是運營商為了開展業(yè)務必須建設的客服系統(tǒng)、營業(yè)系統(tǒng)、計費系統(tǒng)等子系統(tǒng)。圖3是目前常用的綜合短信平臺[3]。

圖3　常用的綜合短信平臺

　　從綜合短信業(yè)務平臺構造來看，多業(yè)務的標準接口接入、強大數(shù)據(jù)庫支撐的服務平臺、靈活的通訊插件接口等等，都反映出以移動網(wǎng)為基礎的運營商模式有著較好的網(wǎng)絡管理模式，這點在引入手機電視業(yè)務時也是同樣適用的。移動網(wǎng)的優(yōu)勢還體現(xiàn)在： 　　

1. 實行“兩級系統(tǒng)、三級管理”。


2. 　有基于存儲、基于數(shù)據(jù)庫和基于應用的容災系統(tǒng)數(shù)據(jù)復制技術。


3. 有較好的計費器和技術支撐系統(tǒng)（BOSS、CRM）。


4. 憑借相對完善的技術平臺，移動網(wǎng)形成了良好的贏利模式，同時又可通過足夠的資金不斷進網(wǎng)絡和服務。


5. 服務QoS和安全有良好保證。

圖4　比較流行的版權保護商業(yè)模式

　　版權技術就是數(shù)字內(nèi)容版權管理（DRM）技術，即給數(shù)字內(nèi)容一定的控制和標識，避免其被非法使用、拷貝和盜版，為基于內(nèi)容的各種增值業(yè)務發(fā)展提供安全保證。目前，數(shù)字版權管理技術正由第一代向第二代發(fā)展。DRM1.0技術主要用于內(nèi)容的保護，DRM2.0主要加強通信保護和密鑰保護，這正是移動網(wǎng)需要的。

　　DRM2.0標準基于PKI理論，引入了安全信任模型，它與上面的商業(yè)模型相對照。該模型的主要實體是CA、RI和消費終端（移動終端）。如圖5所示，數(shù)字內(nèi)容的分發(fā)系統(tǒng)對應模型中的CA，而數(shù)字內(nèi)容版權保護和管理系統(tǒng)與RI對應。多種類型數(shù)字內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)、用戶、內(nèi)容提供商、內(nèi)容分發(fā)商/增值服務提供商與一個統(tǒng)一獨立的數(shù)字版權保護和管理系統(tǒng)相連。

圖5　DRM2.0的安全信任模型

OMA DRM2.0適應了移動網(wǎng)的要求，主要體現(xiàn)在： 　　

1. 加強了對內(nèi)容的保護，基于PKI的高安全級別。


2. 支持分組發(fā)包的流媒體格式。


3. 支持多種標準，不僅限于移動網(wǎng)絡和技術，支持跨設備的內(nèi)容消費。


4. 支持針對超級分發(fā)的即時預覽。


5. 采用CMLA模型，由于其保證了兼容性，因此內(nèi)容管理授權管理員（CMLA）機制促進授權實體的發(fā)展。

[1]梅玉平，楊維忠等.3G與固定視頻業(yè)務的融合[M].北京：人民郵電出版社，2005.
[2]　胡恒杰，吳玉東等.HSDPA無線網(wǎng)絡的仿真研究[J].移動通信.2006(6)：66～69.
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[5]　葉云，吳畏.移動數(shù)字版權管理的應用[J].中興通訊.2005(12).

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