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手机电视技术标准与运营模式的研究

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1、手机电视的技术需求

  随着移动数据业务的普及、手机性能的提高以及网络传输能力的增强,利用手机终端收看电视节目已成为可能,即所谓的手机电视业务。事实上,由于手机终端的便携性和可移动性使得手机电视业务比普通电视更具影响力和市场潜力。面对庞大的移动用户群和广播电视用户群,各国的网络运营业者和设备制造厂家都对此业务投入了极大的关注,希望使其成为移动多媒体业务新的增长点。

  手机电视自身的一些特点决定了该业务对技术有着特殊的需求:

  首先,由于需要在以电池供电的手机终端上实现电视节目的接收和播放,因此节电成为终端的一项非常关键的技术要求。终端节电涉及很多环节,例如无线接收方式、软件优化、芯片性能、屏幕功耗等,因此需要通过在各个细微环节的共同努力来保证向用户提供足够长的收视时间。

  其次,因为受到体积的限制,手机屏幕和扬声器的尺寸都不可能做得很大。同时由于电池容量有限,用户观看节目的时间也不可能太长,所以手机电视能提供给用户的收视体验是不能与数字高清电视相比的。实际上,手机电视并不是以高质量的音视频效果作为其主要卖点,它真正吸引用户的地方是其名称所包含的两层含义——“手机”+“电视”。只有通过“手机”的功能实现用户和网络之间双向的信息交互,打破传统被动接收的服务模式,实现用户个性化的操作,才能够为用户提供真正有特色和吸引力的“电视”服务。要做到这点,要求网络具备双向的交互能力,能够提供灵活、可靠的用户和业务管理能力。

  第三,由于手机终端用户的移动性很强,因此用户在使用手机电视业务时很自然地希望能够实现业务的漫游,这也是手机电视与传统电视的一个重要的区别。而标准和频率的统一对此影响很大。

2、手机电视的实现技术

  手机电视是一种新兴的多媒体业务,它的实现是多种技术结合的结果,主要包括以下3个方面的技术:下行传输技术、上行交互技术和业务层实现技术。

  手机电视业务的上行交互通常是通过移动网络来实现,主要为业务的实现提供上行传输通道。保证双向交互能力;而业务层实现技术则负责实现手机电视业务的认证、计费、业务发现和获取、业务定制、内容保护及其他灵活的应用,从而保证手机电视的可运营和可管理;下行传输技术则是该业务实现的关键,业界对这部分技术的关注程度更高。基于目前国际上的主流研究,可以将下行传输大致分为3种实现方式。

  (1)基于移动网络技术的实现方式

  通过移动网络传送电视节目最初是采用移动流媒体的方式来实现的。目前,中国移动和中国联通都已分别基于其GPRS网络和CDMA 1x网络,利用移动流媒体技术推出了手机电视的服务。事实上,两者都是将其作为一种移动数据业务推出,实现的方式大体相同。这种通过传统移动流媒体方式实现的手机电视业务虽然在一定程度上很好地满足了人们的需求,但还有很多方面不尽如人意,如移动网络带宽受限、播放效果不很稳定、并发用户数有限、收费较高等。

  正是由于传统移动流媒体实现方式存在诸多的限制,国际上开始研究如何在移动网络上实现多媒体(包括视频、音频、数据等)的广播,MBMS(多媒体广播电视业务)和BCMCS(广播多播业务)等技术应运而生。此类技术是在现有移动通信网的基础上进行改进,向用户提供下行广播信道,所使用的频率仍然为移动通信系统所在频段,为通过移动数据网络实现手机电视业务提供了条件。

  基于移动网络技术的实现方式继承了移动网所固有的诸多能力,如用户的业务鉴权以及用户管理、业务的计费和控制、业务的个性化定制和点播、互动应用的实现、与位置相关业务的提供等。这些对于手机电视业务的发展都是十分必要的。但此类实现技术需要占用3G系统的核心频率,这对于频率资源本来已经比较紧张的移动运营商来说无疑是一个需要考虑的问题,即频率使用的经济性问题。

  (2)基于地面数字广播网技术的实现方式

  此类实现方式所使用的技术源自地面数字广播电视传输技术,使用的频率一般为广播电视频段。为适应移动终端的特点,有些技术在原有基础上加以改进成为手机电视技术,而另一些技术则同时针对地面数字广播电视系统和手机电视系统而设计,此类技术是现在国际上关注较多的一类技术,也是方案最多的一类技术。典型的技术包括欧洲的DVB-H、美国高通的MEDIAFLO、韩国的T-DMB、日本的ISDB-T等。其中欧美的两种技术是专门针对移动终端设计的,日韩的两种技术则既可以应用到移动终端也可以应用到数字电视。清华大学和上海交通大学分别基于其数字电视标准DMB-TH和ADTB-T进行了研究。另外,国内新岸线公司也在欧洲DAB技术的基础上研究出地面移动多媒体广播技术T-MMB。

  基于数字广播网技术的实现方式由于所采用的技术多是由地面数字广播电视技术发展而来,因此在音视频的下行传输方面相对比较完善,目前在韩国已有商用的案例,很多国家和地区正在试商用和进行试验。但由于传统的广播电视网络通常都没有上行链路,因此此种实现方式在实现上行传输时一般都考虑依靠移动通信网络的协助来完成,这样才能够提供手机电视业务所需的用户的业务认证、用户的管理以及互动应用等能力。

  (3)基于卫星传输技术的实现方式

  这一类实现方式的本质就是通过卫星提供下行传输实现广播方式的手机电视业务,而用户通过在手机终端上集成直接接收卫星信号的模块,就可以实现多媒体数据的接收。典型的技术包括欧洲的DVB-H和日韩的S-DMB等。

  基于卫星传输技术的实现方式目前在韩国已有商用的案例,此类技术与所要覆盖的范围密切相关。当覆盖范围比较小,用户比较集中时,使用卫星开展手机电视业务效率较高,也比较经济。但当覆盖范围较大时则成本较高,特别是在我国。以目前的技术仅靠一颗卫星覆盖全国范围难度很大,而且由于卫星传输存在室内覆盖问题,这在城市中尤为突出,因此需要建设大量的地面直放站。另外,安全问题也是卫星实现方式需要考虑的一个重要问题。

  从以上的分析可以看出,手机电视不同的实现技术各有其显著特点,它们之间不是相互替代的关系,通过合理的设计完全可以利用各自的特点扬长避短、互补共存,从而向用户提供功能完善的手机电视业务。

3、手机电视的标准制定

  实现技术的多种多样反映出国际上对手机电视业务的关注程度和该业务广阔的市场前景。但由于存在众多的实现技术而我国尚没有统一的技术制式,造成目前国内各地进行的试验制式多样,局面比较混乱,很难取得突破。技术制式的不统一一方面使得用户无法实现漫游,影响业务的推广;另一方面,相关产业特别是终端制造业更是无所适从,严重阻碍了手机电视业务产业链的良性发展。因此目前我国发展手机电视的首要任务就是要确定适合我国国情的技术制式,制定统一的技术标准。

  与技术相对应,手机电视的标准应包括下行传输、上行传输及应用层标准3部分。其中下行传输标准包括基于移动网的技术标准、基于地面数字广播网的技术标准和基于卫星的技术标准。从前面的技术介绍可以看出,目前基于地面数字广播网的实现技术种类最多,因此这部分技术标准的统一尤为重要。

  统一标准的制定应首先对各种技术进行相应的评估和试验,在此基础上确定适合我国实际情况的技术制式并制定详细的技术规范。

  同时在标准制定过程中还需要考虑知识产权问题。由于国外的技术存在潜在的知识产权风险,而国内已经提出多种手机电视实现技术,这为形成我国具有自主知识产权的技术标准奠定了基础。

  标准的统一并不意味着技术的单一,从业务整体发展来看未来手机电视业务需要移动网络和地面数字广播网或卫星网络共同提供,其业务形式也将多样化,包含直播和点播、广播和组播、免费和收费等。不同的形式需要不同的技术标准的支撑,而统一则是针对某一个具体的技术领域而言的,例如基于地面数字广播网的技术。

4、手机电视业务的运营模式

  手机电视业务的运营模式可以有多种,由于此业务是一种跨行业的融合型业务。因此按照运营主体划分可能存在以下3种运营模式:电信运营商单独运营、广电运营商单独运营和两者合作运营模式。

  (1)电信运营商单独运营模式

  电信运营商单独运营可以分为2种方式,一种是移动运营商利用移动通信网自身的技术(例如MBMS、BCMCS等)作为下行传输技术向用户提供手机电视业务;另一种则是利用某种数字广播电视技术作为下行传输技术向用户提供该业务。

  第1种方式由于移动网本身具备较为完善的鉴权、用户管理以及计费等机制,所以此种方式很容易实现视频节目的定制和互动等操作,但存在频率使用的经济性问题。

  第2种方式电信运营商可以建设一个与其移动蜂窝网络融合的采用某种数字广播类技术的下行网络,此种方式下,广电运营商可能仅仅成为电信运营商的内容提供者。需要移动运营商投资建设移动数字广播电视网络。但更重要的是所采用的移动数字广播电视技术可能会占用现有电视广播的部分频段,这需要得到广电总局的批准,其难度较大。而电信运营商要获得广播电视业务的运营许可也会比较困难。

  (2)广电运营商单独运营模式

  受国家政策的影响。广电运营商在运营手机电视业务方面具备一些先天的优势,可以构建面向移动设备的数字广播网络向移动用户提供手机电视业务,能够进行广播内容的制作、采编和频道的集成等,但由于目前广电网络只能够提供下行通道,这对于手机电视业务的开展会产生一些问题:

  ●用户认证问题:由于没有上行网络的支持,所以用户的身份信息不能传递给网络,系统无法对用户进行身份认证。

  ●计费和收费问题:不能对用户进行身份识别也就不能按用户进行计费,另一方面与固定有线电视网络不同,手机电视业务面对的是移动终端用户,而广电运营商并不直接面对这部分用户,若不通过与电信运营商的合作则很难向用户收取费用。所以此种运营模式适合免费电视节目,而运营商的收益则主要来自节目当中的广告插播等。

  ●无法提供节目定制和互动等用户个性化服务:节目的定制和节目互动等个性化服务是手机电视业务的重要卖点,而单向的网络是无法提供这样的服务。

  当然,广电运营商针对上述问题也可以考虑建设自己的上行网络。但同样会引出一系列的其他问题,例如上行技术的选择、网络的投资和频率资源等。

  (3)合作运营模式

  从前两种运营模式可以看出,向手机用户提供视频节目,可以使用移动网络或广电网络。移动网络的优势在于交互性和计费优势,而广播电视网络更适合向大规模用户传送节目,成本更低。如果将两个网络融合在一起,就可以开展更为丰富的业务。例如可以使用广电网络接收广播方式的电视节目,使用移动网络实现个性化的节目定制,如点播新闻、MTV等。也可以将移动网络作为广电网络的上行反馈信道,在交互式TV、游戏、文件下载等应用方面提供比单独的移动网络或广电网络更为出色的体验。当然,这需要一个融合的终端,而手机正具有这种得天独厚的优势。因此,广播电视技术与移动网络的融合被看成是手机电视业务的发展趋势。

  合作之后广电运营商无需再考虑移动用户管理的问题,通过与电信运营商进行网间结算即可获得收入。另一方面,通过支持手机电视业务。不仅能够提高已有网络的使用率,增加网络收益。同时,电视和用户的信息交互和互动还可以提高电视节目的收视率。而对于电信运营商则通过合作解决了频率资源紧张和经营许可的问题,而且也无需增加建设广播电视网络的投入。通过与广电运营商的网间结算可以获得相当的网络收益,并且能够提高移动数据业务的使用率,增加网络自身的收益。因此合作模式已成为目前国际上正在进行的试商用和试验中普遍采用的一种模式。
作者:辛伟   来源:泰尔网

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