手機(jī)電視在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用探討

2007/06/18

1. 手機(jī)電視實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)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(jī)電視業(yè)務(wù)的廣泛開展離不開移動(dòng)網(wǎng)高效的業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)。



3. 手機(jī)電視業(yè)務(wù)的開展涉及到電視內(nèi)容的版權(quán)保護(hù)，這一點(diǎn)需要移動(dòng)網(wǎng)給予滿足。

　由此可見，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(xiàn)階段以HSDPA從事手機(jī)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(chǔ)上加載HSDPA時(shí)所引起的網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的變化。

　　國內(nèi)某家移動(dòng)運(yùn)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(gè)站點(diǎn)的基礎(chǔ)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用戶數(shù)作為變量參數(shù)，通過參數(shù)調(diào)整觀察網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果的變化，再通過分析變化規(guī)律，預(yù)測引入手機(jī)電視業(yè)務(wù)可能產(chǎn)生的結(jié)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(luò)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(shí)，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(luò)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(shí)，增加幅度尤為明顯。可見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(nèi)HSDPA用戶數(shù)。

表3　Monte Carlo仿真分析

3.3　導(dǎo)頻覆蓋質(zhì)量分析

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

表4　各種情況下的導(dǎo)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(dá)到-8.15dB。

　　3.4　業(yè)務(wù)覆蓋預(yù)測分析

　　由圖1可知，當(dāng)HSDPA分配功率為5W時(shí)，HSDPA對網(wǎng)絡(luò)覆蓋沒有很大影響；當(dāng)它為10W時(shí)，如果HSDPA用戶數(shù)不大，影響也有限；但是，當(dāng)它為10W時(shí)，如果HSDPA用戶數(shù)持續(xù)增加，則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)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HSDPA用戶數(shù)的增加，過載率增大，網(wǎng)絡(luò)中高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的比例隨之減少，各點(diǎn)上的用戶速率不斷降低；同時(shí)，用戶的增多使得各小區(qū)的HSDPA發(fā)射功率不斷增大，導(dǎo)致區(qū)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(yù)測

　　綜上所述，我們認(rèn)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(jī)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(jī)電視為代表的高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)驗(yàn)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(jī)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(qiáng)型HSDPA，通過采用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(diào)制技術(shù)，使峰值速率達(dá)到50Mb/s以上。相信隨著技術(shù)的不斷演進(jìn)，分配功率等限制將會(huì)不斷被突破，手機(jī)電視業(yè)務(wù)規(guī)模也會(huì)越來越大。

　　（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(jī)電視業(yè)務(wù)。

4、移動(dòng)網(wǎng)的管理和支持系統(tǒng)
　　目前，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的基本業(yè)務(wù)運(yùn)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(yùn)行模式

　　業(yè)務(wù)管理平臺(tái)是為運(yùn)營商提供的可快速啟動(dòng)各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的平臺(tái)，具有強(qiáng)大的資源調(diào)度能力。它連接運(yùn)營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)（客服系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)），為服務(wù)提供商/內(nèi)容提供商們提供各種移動(dòng)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(diǎn)認(rèn)證、計(jì)費(fèi)、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(wù)支撐系統(tǒng)是運(yùn)營商為了開展業(yè)務(wù)必須建設(shè)的客服系統(tǒng)、營業(yè)系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等子系統(tǒng)。圖3是目前常用的綜合短信平臺(tái)[3]。

圖3　常用的綜合短信平臺(tái)

　　從綜合短信業(yè)務(wù)平臺(tái)構(gòu)造來看，多業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)接口接入、強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫支撐的服務(wù)平臺(tái)、靈活的通訊插件接口等等，都反映出以移動(dòng)網(wǎng)為基礎(chǔ)的運(yùn)營商模式有著較好的網(wǎng)絡(luò)管理模式，這點(diǎn)在引入手機(jī)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(xiàn)在： 　　

1. 實(shí)行“兩級(jí)系統(tǒng)、三級(jí)管理”。


2. 　有基于存儲(chǔ)、基于數(shù)據(jù)庫和基于應(yīng)用的容災(zāi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)。


3. 有較好的計(jì)費(fèi)器和技術(shù)支撐系統(tǒng)（BOSS、CRM）。


4. 憑借相對完善的技術(shù)平臺(tái)，移動(dòng)網(wǎng)形成了良好的贏利模式，同時(shí)又可通過足夠的資金不斷進(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(quán)保護(hù)商業(yè)模式

　　版權(quán)技術(shù)就是數(shù)字內(nèi)容版權(quán)管理（DRM）技術(shù)，即給數(shù)字內(nèi)容一定的控制和標(biāo)識(shí)，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(wù)發(fā)展提供安全保證。目前，數(shù)字版權(quán)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(nèi)容的保護(hù)，DRM2.0主要加強(qiáng)通信保護(hù)和密鑰保護(hù)，這正是移動(dòng)網(wǎng)需要的。

　　DRM2.0標(biāo)準(zhǔn)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(fèi)終端（移動(dòng)終端）。如圖5所示，數(shù)字內(nèi)容的分發(fā)系統(tǒng)對應(yīng)模型中的CA，而數(shù)字內(nèi)容版權(quán)保護(hù)和管理系統(tǒng)與RI對應(yīng)。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(wù)提供商與一個(gè)統(tǒng)一獨(dú)立的數(shù)字版權(quán)保護(hù)和管理系統(tǒng)相連。

圖5　DRM2.0的安全信任模型

OMA DRM2.0適應(yīng)了移動(dòng)網(wǎng)的要求，主要體現(xiàn)在： 　　

1. 加強(qiáng)了對內(nèi)容的保護(hù)，基于PKI的高安全級(jí)別。


2. 支持分組發(fā)包的流媒體格式。


3. 支持多種標(biāo)準(zhǔn)，不僅限于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)，支持跨設(shè)備的內(nèi)容消費(fèi)。


4. 支持針對超級(jí)分發(fā)的即時(shí)預(yù)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(quán)管理員（CMLA）機(jī)制促進(jìn)授權(quán)實(shí)體的發(fā)展。

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