手機電視在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中的應用探討

2007/06/18

1. 手機電視實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的實(shí)現要求典型傳輸速率至少在384kb/s以上，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )承載要求更高。



2. 手機電視業(yè)務(wù)的廣泛開(kāi)展離不開(kāi)移動(dòng)網(wǎng)高效的業(yè)務(wù)管理平臺和業(yè)務(wù)支撐系統。



3. 手機電視業(yè)務(wù)的開(kāi)展涉及到電視內容的版權保護，這一點(diǎn)需要移動(dòng)網(wǎng)給予滿(mǎn)足。

　由此可見(jiàn)，兩者在技術(shù)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，在現階段以HSDPA從事手機電視業(yè)務(wù)效果會(huì )更好。我們以HSDPA為例，揭示移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )在WCDMA基礎上加載HSDPA時(shí)所引起的網(wǎng)絡(luò )性能參數的變化。

　　國內某家移動(dòng)運營(yíng)商以國內大城市的密集市區為范圍做了HSDPA的仿真[2]，在WCDMA R99共142個(gè)站點(diǎn)的基礎上，給65個(gè)均勻分布的站點(diǎn)引入HSDPA。以給定HSDPA占用功率和HSDPA用戶(hù)數作為變量參數，通過(guò)參數調整觀(guān)察網(wǎng)絡(luò )仿真結果的變化，再通過(guò)分析變化規律，預測引入手機電視業(yè)務(wù)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(guò)表3可以看出，隨著(zhù)HSDPA功率分配的增加，網(wǎng)絡(luò )阻塞率和下行鏈路功率過(guò)載隨之增加，特別是功率增加到10W時(shí)，增加幅度尤為明顯；在一定的HSDPA功率分配前提下，隨著(zhù)網(wǎng)內HSDPA用戶(hù)數的增加，網(wǎng)絡(luò )阻塞率和下行鏈路功率過(guò)載隨之增加，特別是用戶(hù)數增加到15人時(shí)，增加幅度尤為明顯。可見(jiàn)HSDPA網(wǎng)絡(luò )性能在一定程度上受限于HSDPA功率分配和網(wǎng)內HSDPA用戶(hù)數。

表3　Monte Carlo仿真分析

3.3　導頻覆蓋質(zhì)量分析

　　在仿真過(guò)程中，設定有421個(gè)小區參與分析，其中，有191個(gè)小區設定有HSDPA的分配，占總小區數的45.37%。經(jīng)仿真，相關(guān)的導頻均值如表4所示：

表4　各種情況下的導頻均值

　　可見(jiàn)，隨著(zhù)HSDPA功率分配和網(wǎng)內HSDPA用戶(hù)數的增加，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(wù)覆蓋預測分析

　　由圖1可知，當HSDPA分配功率為5W時(shí)，HSDPA對網(wǎng)絡(luò )覆蓋沒(méi)有很大影響；當它為10W時(shí)，如果HSDPA用戶(hù)數不大，影響也有限；但是，當它為10W時(shí)，如果HSDPA用戶(hù)數持續增加，則會(huì )產(chǎn)生嚴重影響。在下行從NOHSDPA的74%降低到10W15U的40.62%時(shí)，PS384業(yè)務(wù)降低了近一半。同時(shí)，隨著(zhù)業(yè)務(wù)速率的提高，網(wǎng)絡(luò )影響越大。另外，在一定的HSDPA功率分配前提下，隨著(zhù)HSDPA用戶(hù)數的增加，過(guò)載率增大，網(wǎng)絡(luò )中高速數據業(yè)務(wù)的比例隨之減少，各點(diǎn)上的用戶(hù)速率不斷降低；同時(shí)，用戶(hù)的增多使得各小區的HSDPA發(fā)射功率不斷增大，導致區域中間各點(diǎn)的終端接收功率普遍增加。

圖1　業(yè)務(wù)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(dòng)網(wǎng)承載手機電視業(yè)務(wù)。

　　（2）在接入網(wǎng)方面，目前較為成熟的HSDPA技術(shù)版本對以手機電視為代表的高速率數據業(yè)務(wù)的實(shí)驗開(kāi)展有較好的支持，但受限于HSDPA分配功率和HSDPA網(wǎng)內用戶(hù)數，暫不利于大規模開(kāi)展手機電視業(yè)務(wù)。

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

　　（4）業(yè)務(wù)發(fā)展將會(huì )推動(dòng)多種技術(shù)的融合，包括HSDPA、EV-DO、WiMAX/WiBro、Wi-Fi、UWB和DMB等，這些技術(shù)融合形成的網(wǎng)絡(luò )將能更好地承載手機電視業(yè)務(wù)。

4、移動(dòng)網(wǎng)的管理和支持系統
　　目前，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的基本業(yè)務(wù)運行模式包含以下實(shí)體，如圖2所示：

圖2　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的基本業(yè)務(wù)運行模式

　　業(yè)務(wù)管理平臺是為運營(yíng)商提供的可快速啟動(dòng)各種數據業(yè)務(wù)的平臺，具有強大的資源調度能力。它連接運營(yíng)商的基礎網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)支撐系統（客服系統、計費系統），為服務(wù)提供商/內容提供商們提供各種移動(dòng)資源（如短信息中心資源、用戶(hù)信息資源、語(yǔ)音資源等）、功能資源（如單點(diǎn)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(yǔ)音交互、推送信息等）。業(yè)務(wù)支撐系統是運營(yíng)商為了開(kāi)展業(yè)務(wù)必須建設的客服系統、營(yíng)業(yè)系統、計費系統等子系統。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(wù)平臺構造來(lái)看，多業(yè)務(wù)的標準接口接入、強大數據庫支撐的服務(wù)平臺、靈活的通訊插件接口等等，都反映出以移動(dòng)網(wǎng)為基礎的運營(yíng)商模式有著(zhù)較好的網(wǎng)絡(luò )管理模式，這點(diǎn)在引入手機電視業(yè)務(wù)時(shí)也是同樣適用的。移動(dòng)網(wǎng)的優(yōu)勢還體現在： 　　

1. 實(shí)行“兩級系統、三級管理”。


2. 　有基于存儲、基于數據庫和基于應用的容災系統數據復制技術(shù)。


3. 有較好的計費器和技術(shù)支撐系統（BOSS、CRM）。


4. 憑借相對完善的技術(shù)平臺，移動(dòng)網(wǎng)形成了良好的贏(yíng)利模式，同時(shí)又可通過(guò)足夠的資金不斷進(jìn)網(wǎng)絡(luò )和服務(wù)。


5. 服務(wù)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(shù)就是數字內容版權管理（DRM）技術(shù)，即給數字內容一定的控制和標識，避免其被非法使用、拷貝和盜版，為基于內容的各種增值業(yè)務(wù)發(fā)展提供安全保證。目前，數字版權管理技術(shù)正由第一代向第二代發(fā)展。DRM1.0技術(shù)主要用于內容的保護，DRM2.0主要加強通信保護和密鑰保護，這正是移動(dòng)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(shí)體是CA、RI和消費終端（移動(dòng)終端）。如圖5所示，數字內容的分發(fā)系統對應模型中的CA，而數字內容版權保護和管理系統與RI對應。多種類(lèi)型數字內容分發(fā)系統、用戶(hù)、內容提供商、內容分發(fā)商/增值服務(wù)提供商與一個(gè)統一獨立的數字版權保護和管理系統相連。

圖5　DRM2.0的安全信任模型

OMA DRM2.0適應了移動(dòng)網(wǎng)的要求，主要體現在： 　　

1. 加強了對內容的保護，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(dòng)網(wǎng)絡(luò )和技術(shù)，支持跨設備的內容消費。


4. 支持針對超級分發(fā)的即時(shí)預覽。


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

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