中国移动多媒体广播

中国移动多媒体广播 -CMMB 2 中国移动多媒体广播 - CMMB CMMB是中国移动多媒体广播（ China Mobile Multimedia Broadcasting）的缩写 它是国内自主研发的第一套面向手机、 PDA、 MP3、 MP4、数码相机、笔记本电脑多种移动终端的系统，利用 S波段卫星信号实现“天地”一体覆盖、全国漫游，支持 25套电视节目和 30套广播节目 2006年 10月 24日，国家广电总局正式颁布了中国移动多媒体广播 (俗称手机电视 )行业标准，确定采用我国自主研发的移动多媒体广播行业标准 CMMB行业标准，规定了在广播业务频率范围内，移动多媒体广播系统广播信道传输信号的帧结构、信道编码和调制，该标准适用于30MHz到 3000MHz频率范围内的广播业务频率，通过卫星和 /或地面无线发射电视、广播、数据信息等多媒体信号的广播系统，可以实现全国漫游 传输技术采用 STiMi技术 3 已颁布的行业标准 (1) GY/T 220.1-2006 移动多媒体广播 第 1部分：广播信道帧结构、信道编码和调制 (2) GY/T 220.2-2006 移动多媒体广播 第 2部分：复用 (3) GY/T 220.3-2007 移动多媒体广播 第 3部分：电子业务指 (4) GY/T 220.4-2007 移动多媒体广播 第 4部分：紧急广播 (5) GY/T 220.5-2008 移动多媒体广播 第 5部分：数据广播 (6) GY/T 220.6-2008 移动多媒体广播 第 6部分：条件接收 (7) GY/T 220.7-2008 移动多媒体广播 第 7部分：接收解码终端技术 (8) GY/T 220.8-2008 移动多媒体广播第 8部分：复用器技术要求与测量方法 (9) GY/T 220.9-2008 移动多媒体广播第 9部分：卫星分发信道帧结构、信道编码和调制 (10) GY/T 220.10-2008 移动多媒体广播第 10部分：安全广播 4 在 2008年奥运会期间，广电总局联合中国移动向奥运相关组织和团体赠送了具有 CMMB功能的 TD-SCDMA手机。 目前 CMMB网络已经覆盖国内 150多个地级城市。 最近 CMMB+MBMS（ MBMS是中国移动开发的基于 TD网络的手机电视标准 ）的 TD终端已经获得工业和信息化部颁发的入网许可证。此举将导致 TD-SCDMA手机逐步推进CMMB功能。 国家广电总局已与中国移动正式宣布合作，共同推进具有CMMB功能的 TD-SCDMA手机发展。 5 CMMB是广电行业的行业标准，而 MBMS被原信息产业部推荐为手机电视的国家标准，双方一直都力图推动自己的手机电视标准成为事实标准以占据未来的市场。 广电行业拥有丰富的内容资源， CMMB本身的广播方式也使CMMB网络部署成本比较低，但是 MBMS基于传统的通信网络交互业务能力更强，可弥补 CMMB广播式单向网络的缺陷。 这两种标准的合作突破了行业界限，实现了两种国家自有知识产权的合作。这意味着 CMMB将在 3G时代与 TD-SCDMA有更好的融入。这将促进 3G业务的发展，形成开放合作、共享共赢、联合发展的格局。 6 多媒体广播多播业务 -MBMS（ 1） 在第三代移动通信领域，所谓 MBMS 是“ Multimedia Broadcast Multicast Service”的简称，中文名是多媒体广播多播业务。 MBMS是手机电视业务的技术基石。 MBMS 是 3GPP R6中定义的多媒体广播组播功能。 MBMS标准工作于2002年启动，在 2005年 9月冻结，实际网络实施在 2007年。 2008年前 3G网络可以推广 MBMS业务。 MBMS对原有 WCDMA网络主要的改动是：增加 BM-SC（广播 /多播业务中心 ）网元，对现有 PS域相关网元进行 MBMS功能升级，以支持MBMS特有接口功能（如 Gmb）、特有信道（如 MICH 、MTCH/MCCH/MSCH）、特有物理层过程（ FACH信道选择性合并、PTM与 PTP切换）和特有业务流程（如订阅）。 在终端方面， MBMS仍然最大限度地继承了已有的 3GPP标准，在终端耗电、存储、多媒体处理、显示等技术得到改善的同时，仅仅是原有基代处理功能的增强。因此，承载宽带多媒体业务的 MBMS终端与现有终端保持了很好的统一性。 7 多媒体广播多播业务 -MBMS（ 2） 在带宽方面， MBMS可以最大使用 256kbps的速率进行下载和流媒体的传送，而只要 128kbps就可以支持 15fps QCIF 176*144图像和 12.2Kbps语音组合的体育类节目的收看需求。 在互动方面， MBMS本身没有定义特别的上行信道，但可以利用已有上行控制信道进行业务订阅、业务加入等业务控制流程，同时利用上行业务信道实现与下行广播 /组播配合的一些交互类业务的实现。 在容量方面， MBMS提供点到多点传送多媒体的发送机制，提供所谓“ Send Once ， Charge Many times”的业务模式，资源消耗与用户数的增长无关，从而为节省 3G网络非常紧张的空口资源和 Iub口传输资源、规避移动网络容量劣势寻找到了根本解决途径。用户数越多， MBMS在容量和成本方面的优势发挥就越明显；在组播用户数少或者没有组播业务用户的时候，网络可以灵活地为用户分配专用信道或者关闭组播业务信道，这些移动网络特有的高效资源管理技术更让 MBMS技术在容量方面锦上添花。 8 9 MBMS 广播多播技术是指通过共享一条传输链路，把多媒体数据广播或多播到移动终端。 根据当前小区中订阅 MBMS业务的移动终端数目和可用的无线资源，选择合适的无线承载方式，即 PTP（ Point-to-Point）和 PTM（ Point-to-Multipoint）两种方式。 10 MBMS 2006年 4月，爱立信在瑞典宣布，首次进行了基于移动网络的手机电视广播技术，即 MBMS技术的测试。简单地说，这一技术可将同一个电视信号传送给多家接收用户，而且只占用一个通信频段，不会给有限的网络资源带来负担。 MBMS虽然提供的频道数量比 DVB-H少，但最大的优势是只需对现有 2G网络进行升级，不需要建设新的基础设施。 11 E-MBMS 增强型 MBMS（ E-MBMS）技术必将是以 3GPP为基础的移动通信技术： GSM-GPRS-HSPA（ High Speed Packet Access）-LTE（ Long Term Evolution）与 DVB-H、S-DMB、 WiMAX等下一代移动通信技术相抗衡的杀手锏。 12 BCMCS BCMCS技术是基于 cdma2000网络提供音视频广播业务的技术。该技术可以根据用户的需求提供 组播 (一对多提供相同的内容 )和 单播 (一对一提供个性化内容 )混合服务。 BCMCS的发展是首先从单播到黄金组播 (Gold Muhicast),然后从黄金组播演进到白金组播 (Platinum Multicast)的过程。其网络结构见下图 13 BCMCS 14 基于移动网络的手机电视 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。例如：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、与位置相关的业务提供等等，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，这对于本来频率资源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，即所谓的 频率使用的经济性 问题。 15 基于移动网络的手机电视 基于移动网络的手机电视的 优点 是实施方便，成本低，手机硬件平台不需要更改；但其 缺点 是节目源需要第三方支持，图像的分辨率低且图像质量受网络带宽的影响。此外，还有一个最大的问题是互通性，目前来看，都是针对不同的手机开发不同的视频流软件，各手机之间不兼容，这大大制约了该业务的发展。 16 从中国移动、中国联通等运营商目前的移动上网效果来看， CDMA网络优于 GSM网络，但网络传输速率仅能稳定在 40Kbps-100Kbps左右。 上网速率与视频分辨率对比表如下： 17 移动网传输速率与视频分辨率 18 移动流媒体 深圳的互联天下公司推出的移动流媒体方案，依托现有 GSM/GPRS、 CDMA1X/EDGE （ 2.5G、 2.75G） 网络条件实现。其高清晰、低码流的 RIVC视频编码技术能使每秒传输速率达 15帧，从而在 25kbps30kbps网络条件下就能实现流畅的 QCIF（ 176 144）播放。 19 EDGE/GPRS EDGE的速度是 GPRS的 3倍左右，下行速度更接近 10倍差异，所带来的进步是非常明显的，虽然不及 UMTS 3G网络惊人的2M速率，但作为 3G时代来临之前取代GPRS的产物， EDGE确实有其实用价值。在试用期间， EDGE只覆盖到广东省的广州、深圳以及东莞地区，以后将会逐步扩大覆盖区域。 20 EDGE 与 GPRS比较 类型 速率 (kbps) 稳定性 理论值 上行 下行 EDGE 384473.6 80 200 相当好 GPRS 171.2 20-30 20-30 一般 21 基于地面数字广播网的手机电视 1.DVB-H技术 ， 2.ISDB-T技术 ， 3.T-DMB技术 ， 4.FLO技术 22 基于地面数字广播网的手机电视 该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，有些技术在原有技术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、方案最多的一类技术，典型的技术有欧洲的 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 。清华大学和上海交大分别在其数字电视标准 DMB-TH和 ADTB-T的基础上研究了国内的技术。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。 23 基于地面数字广播网的手机电视 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实验。但由于传统的广播电视网络通常都 没有上行链路 ，因此，该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业务认证、用户管理以及互动应用等能力。 24 基于地面数字广播网的手机电视 在所有基于地面广播技术的手机电视中，目前最被看好的是 DVB-H（ Digital Video Broadcasting Handheld） 。 DVB-H需要建设一个新的移动电视网络，虽然基站的密度远远小于移动网络 像北京这样规模的城市只需要 20个左右的基站，不过这对于运营商来说的确需要另外一笔建网的投资。 25 DVB-H 欧洲移动电视标准 DVB-H(手持数字视频广播 )在 DVB-T基础上，结合移动电话应用的需要，改良了功耗和移动接收效果，通过灵活利用频率带宽能够承载多达 50套节目，可以支持 GSM、 GPRS、 WCDMA网络，并完全兼容于 DVB-T。目前 DVB-H已在法国、英国、芬兰等欧洲国家，以及美国、澳洲、中国台湾和新加坡等地进行试播。 26 DVB-H 欧洲 DVB组织在推出数字电视传输的系列标准以后，又制定了 DVB-H标准。 DVB-H标准支持的是手机等小型移动终端设备，可成为手机数字电视传输标准。DVB-H是建立在 DVB（数据广播）和 DVB-T（传输）两个标准之上的标准，虽然它是一个传输标准，事实上注重于协议实现。 系统 前端 由 DVB-H封装机 和DVB-H调制器 构成 ， DVB-H封装机负责将 IP数据封装成 MPEG-2系统传输流， DVB-H调制器负责信道编码和调制； 系统 终端 由 DVB-H解调器 和 DVB-H终端 构成， DVB-H解调器负责信道解调、解码， DVB-H终端负责相关业务显示、处理。 27 DVB-H DVB-H系统并不是简单的将数据广播和DVB-T融合在一起，这主要是因为 DVB-H标准支持的是手机等小型终端设备，它们的天线更小巧，移动更为灵活。 为了满足手机电视的业务要求， DVB-H传输系统具有以下的技术特点： 28 DVB-H的特点 （ 1）为提高电池的使用时间，采用了时间分片（ Time Slicing）的技术，利用数据突发传输和缓冲的方法，终端周期地关掉一部分接收电路，可以节省多达 90%的功耗， （ 2）支持漫游，漫游时仍能非常顺利地接收 DVB-H业务； （ 3）使用了多负荷封装和前向纠错编码的技术，使系统具有很强的抗干扰能力； （ 4）除了 2K和 8K模式，增加了 4K模式，在移动接收和建网成本之间进行平衡； （ 5）系统能提供足够的灵活性以满足不同传输带宽和信道带宽应用。 （ 6）传输系统能保证在各种移动速率下顺利接收 DVB-H业务； 29 DVB-H DVB-H保有部分与 DVB-T接收电路的兼容性，同时为了满足手持式装置接收的特性，如低功耗、高移动性、共通平台与网络切换服务不中断等要求，以保证在室内、户外、在步行或行驶中的汽车上都能正常收看，做了不少技术改进。例如，为了降低功耗， DVB-H在耗电上的目标是将天线、电视调谐器和 OFDM译码电路等的总耗电量控制在 100mW以内；为提高电池的使用时间，终端周期性地关掉一部分接收电路以节省功耗；为了满足便携的需求， DVB终端的天线更小巧，移动更为灵活；传输系统能保证在各种移动速率下顺利接收 DVB-H业务；系统具有很强的抗干扰能力，能提供足够的灵活性以满足不同传输带宽和信道带宽应用等。 30 DVB-H网络结构示意图 31 韩国的 T-DMB标准 T-DMB是在欧洲 DAB(数字音频广播 )的基础上发展起来的。在技术上作了一些修改，以便向手机、 PDA和其它便携设备播送空中数字电视节目。从严格意义上讲，该标准仍然是欧洲的国家标准。 2002年 12月，韩国将 Eureka-147的 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)传输技术作为 T-DMB的底层技术。 T-DMB系统包括 1个 DMB监视系统、 2个视频编码器、视频网关和多路复用器，可以提供灵活的服务，包括视音频广播、单独的交通新闻天气频道。 T-DMB利用 ITU-T H.264对视频进行编码，利用 MPEG-4 BSAC对音频进行编码，然后利用 MPEG-4同步层和 MPEG-2传输流对视频、音频以及数据进行处理，某些基本的模块，比如前向纠错编码和调制等，与 DVB-H相似。 32 T-DMB的网络架构 33 ISDB-T ISDB-T(Terrestrial Integrated Services Digital Broadcasting)堪称 “ 日本特色 ” 的标准。采用ISDB-T技术，可以把一个 6MHz频道切割成 13个频段，利用其中 12个频段播放家用数字电视节目。由于 ISDB-T移动接收效果良好，车载电视可直接接收与家用电视相同的内容。 ISDB-T剩余的 1个频段则用于以手持设备为接收终端的节目的广播。由于日本数字音频广播也采用了该标准， ISDB-T同时满足了家用数字电视、数字音频广播、车载数字电视及手持设备移动电视四种数字广播服务的需要。 34 ISDB-T网络架构与业务模式 35 高通的 MediaFLO标准 高通公司于 2005年推出了 MediaFLO标准，这是手机电视标准中唯一的私有标准。从纯技术角度看， MediaFLO是专门为手机电视开发的系统，在系统和终端表现上都优于 T-DMB和 DVB-H，比如频道切换时间和相同频带可容纳的频道数。但 T-DMB和 DVB-H现在的商用成熟度领先于MediaFLO， MediaFLO还缺乏成熟的产品，加之T-DMB和 DVB-H是开放的标准，支持的厂商众多，而专利费等因素有可能会制约 MediaFLO产业链的发展。 36 37 基于卫星传输技术的手机电视 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 S-DMB和日韩的 S-DMB等。据称，这种 DMB接收机能提供高质量的图像，使用该接收机模块能使用户能够同时接收地面无线电视广播和卫星电视广播的信号。 38 具备接收移动电视广播功能的手机框图 39 基于卫星传输技术的手机电视 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关系密切。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。 40 基于卫星传输技术的手机电视 在技术方面，卫星 DMB业务的实现并不复杂，具体的网络构成包括以下几个部分：卫星 DMB广播中心、DMB通信卫星、直放站、接收终端。 卫星 DMB业务的实现方式如下： *节目供应商将数字多媒体内容传输给卫星 DMB广播中心； *广播中心通过 Ku波段将内容上传至 DMB卫星； * DMB卫星将 Ku波段转换成 S波段并放大； * DMB卫星将内容通过 S波段和 Ku波段在全国范围内广播； *手机或车载终端等可以直接接收到 S波段的内容； *在有屏蔽的区域，由直放站接收卫星 Ku波段广播并转换成 S波段，转播给在屏蔽区的终端。 41 卫星 DMB业务的商用进程 1998年 5月，日本移动广播公司成立，这是世界上第一家为移动用户提供卫星数字多媒体广播服务的公司。目前提供覆盖日本全国的 70多套音频、视频和数据节目。 2004年 9月，该公司实现卫星 DMB业务的正式商用； 42 卫星 DMB业务的商用进程 2000年，韩国发布新的广播法，韩国最大移动运营商 SK电讯通过开展卫星 DMB业务进入广播领域，成为首家进入卫星广播领域的电信公司。 2001年，韩国 SK电讯开始卫星 DMB系统的可行性研究，当年 9月份注册了国际电联的卫星轨道； 2004年 2月，SK电讯完成了世界第一个 DMB卫星 -韩星 ” 的制作工作，同年 3月 13日，成功发射升空。 2005年 1月，SK电讯开始向网内的移动用户推出通过手机收听 /收看数字立体声、高清晰电视节目的免费试用卫星DMB服务， 5月 1日， 7个视频频道及 20个音频频道正式开播，实现商用。 43 基于卫星 /地面混合 DMB技术的手机电视 2006年 10月，国家广播电视总局正式颁布了中国移动多媒体广播标准 CMMB。 CMMB全称 China Mobile Multimedia Broadcasting，即：中国移动多媒体广播。 CMMB是移动多媒体广播电视系统，主要面向手机、 PDA等小屏幕便携手持终端以及车载电视等终端提供广播电视服务。 44 CMMB的主要特点 （ 1）可提供数字广播电视节目、综合信息和紧急广播服务，实现卫星传输与地面网络相结合的无缝协同覆盖，支持公共服务。 （ 2）支持手机、 PDA、 MP3、 MP4、数码相机、笔记本电脑以及在汽车、火车、轮船、飞机上的小型接收终端，接收视频、音频、数据等多媒体业务。 （ 3）采用具有自主知识产权的移动多媒体广播电视技术，系统可运营、可维护、可管理，具备广播式、双向式服务功能，可根据运营要求逐步扩展。 （ 4）支持中央和地方相结合的运营体系，具备加密授权控制管理体系，支持统一标准和统一运营