3G与移动多媒体通信

3G与 移动多媒体通信 北京邮电大学 吴 善 培 2 主要内容 引言 什么是 3G 移动通信基础 3G标准 3G业务 移动多媒体通信技术的类型 移动多媒体通信的特点 移动多媒体通信的关键技术 3 引言 2009年 1月 7日，工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放 3张第三代移动通信(3G)牌照，此举标志着我国正式进入 3G时代。 其中，批准： 中国移动 增加基于 TD-SCDMA技术制式的 3G牌照（ TD-SCDMA为我国拥有自主产权的 3G技术标准）， 中国电信 增加基于 CDMA2000技术制式的 3G牌照， 中国联通 增加了基于 WCDMA技术制式的 3G牌照。 4 引言 工信部部长李毅中说，按照电信运营企业各自发展规划， 2009年、 2010年两年预计完成 3G直接投资 2800亿元左右。有专家认为， 3G投资近 3年能拉动近 2万亿元社会投资，有助于刺激中国经济增长。 5 引言 政府计划投入数千亿快速启动 3G，也就是 移动互联网 市场，中国作为全球最大的移动业务市场，启动 3G意味着涌现出大量如视频通话、手机电视、手机网游、手机搜索等新移动增值业务，一方面将极大地改进人们的工作、学习和生活方式，另一方面也将催生大量的技术和市场创新型企业。 6 引言 手机电视 的市场很大，被认为是 3G时代的“杀手级业务”。 为了开拓这项业务，国家广电总局广播科学研究院从 2002年开始研发移动多媒体广播技术，并着手研究制订中国移动多媒体广播标准 CMMB，该标准包含传输技术、视频、音频、信道传输、协议等组成部分。从 2006年10月至今国家广电总局已颁布 10项移动多媒体广播电视行业标准。 CMMB是卫星传输与地面网络相结合的无缝协同覆盖的广播系统。它主要面向手机、 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。 7 CMMB CMMB全称 China Mobile Multimedia Broadcasting，即：中国移动多媒体广播。 8 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 9 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。 10 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。 11 移动通信基础 移动通信发展历程 什么是 3G 蜂窝系统 多址技术 扩展频谱技术 12 移动通信基础 移动通信：通信的双方 ， 至少有一方处在移动中所进行的通信 。 必须使用无线通信 。 移动通信的 动态特性 ：无线 信道 的时变性 ， 用户终端 的移动性 ， 业务类型 动态选择特性 。 移动通信 ， 起始于 20世纪 20年代 。 而 蜂窝移动通信 ， 正式商业运营的历史至今还不过 30年 。就其发展的历程看 ， 大约每十年就更新一代 。目前正处在第 2代 （ ） 与第 3代 （ 3 ） 的交接期 。 第 4代 （ 4G） 则处在研制阶段 。 13 移动通信发展历程 移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了。 1897年， M.G马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的，距离为 18海里。 现代移动通信技术的发展始于 20世纪 20年代，至尽大致经历了 6个发展阶段。 14 第一阶段 从 20世纪 20年代至 40年代，为 早期发展阶段 。在这期间，首先在短波几个频段上开发出 专用移动通信系统 。 1921年美国底特律市警察局首先将无线电台装在汽车上，开创了移动通信的先河。使用的波段是 2MHz的短波。最初车台只是接收机，通信是 单向 的。直到 1930年，车台才装有发射机，实现 双向 通信。此后相当长的时间，所谓移动通信只是 车载无线电台 之间或与 固定无线电台 的通信，主要为警察所用。 15 第二阶段 从 20世纪 40年代中期至 60年代初期。在此期间内， 公用移动通信业务开始问世 。 1946年，根据美国联邦通信委员会 (FCC)的计划，贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网，称为 “ 城市系统 ” 。当时使用三个频道，间隔为 120kHz，通信方式为单工。随后，西德 (1950年 )、法国 (1956年 )、英国 (1959年 )等国相继研制了公用移动电话系统。美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。这一阶段的特点是 从专用移动网向公用移动网过 渡 ，接续方式为人工， 网的容量较小。 16 第二阶段 1946年，美国开始建立以基站为中心，覆盖7080km半径的区域、并与市话网相连的 大区制 移动电话网。用 调频制 代替调幅制，频率为 150MHz 的波段 ( VHF )， 单工 通信方式。 17 第三阶段 从 60年代中期至 70年代中期。在此期间， 美国推出了 改进型移动电话系统 (IMTS)，使用150MHz和 450MHz ( UHF )频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。 德国 也推出了具有相同技术水平的 B网。可以说，这一阶段是 移动通信系统改进与完善的阶段 ，其特点是采用 大区制、中小容量 ， 频段 从 150MHz到 450MHz， 通信方式 从单工到双工， 接续 由人工到自动，并实现了自动选频。但容量受分配的有限频率限制，一个大区系统至多只有数百个用户的容量。 18 第四阶段（第一代蜂窝系统：） 从 70年代中期至 80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。1978年底， 美国 贝尔试验室研制成功 先进移动电话系统(AMPS)，建成了 蜂窝状移动通信网 ，大大提高了系统容量。1983年，首次在芝加哥投入商用。同年 12月，在华盛顿也开始启用。之后，服务区域在美国逐渐扩大。到 1985年 3月已扩展到 47个地区，约 10万移动用户。其它工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。 日本 于 1979年推出 800MHz汽车电话系统 (HAMTS)，在东京、神户等地投入商用。 西德 于1984年完成 C网，频段为 450MHz。 英国 在 1985年开发出全地址通信系统 (TACS)，首先在伦敦投入使用，以后覆盖了全国，频段为 900MHz。 法国 开发出 450系统。 加拿大 推出 450MHz移动电话系统 MTS。 瑞典 等北欧四国于 1980年开发出 NMT450移动通信网，并投入使用，频段为 450MHz。 19 这一阶段的特点是 蜂窝状移动通信网 成为实用系统，并在世界各地迅速发展。移动通信大发展的原因： 用户要求 迅猛增加是主要推动力 技术进展 所提供的条件。 1. 微电子技术 长足发展，使得通信设备的小型化、微型化有了可能性，各种轻便电台被不断地推出。 2. 移动通信新体制的建立 。随着用户数量增加， 大区制所能提供的容量很快饱和，这就必须探索新体制。在这方面最重要的突破是贝尔试验室在 70年代提出的蜂窝网的概念。 蜂窝网 ，即所谓 小区制 ，由于实现了 频率再用 ，大大提高了系统容量。蜂窝概念真正解决了公用移动通信系统 要求容量大与频率资源有限 的矛盾。 3. 微处理器技术 日趋成熟以及 计算机技术 的迅猛发展，从而为 大型通信网的管理与控制 提供了技术手段。 20 蜂窝系统 蜂窝的概念：将通信所要覆盖的地区划分为若干个六角形（蜂窝状）的小区，每个小区各有一个基站为该小区的移动用户服务。而相隔23个小区的基站可以使用相同的载频工作，称为 频率再用 (Frequency reuse)。这就突破了有限频率对用户数的限制。 第一代蜂窝系统是模拟制，全自动、双工工作于 800900MHz频段 (UHF)。 21 22 23 Frequency reuse 24 25 Common reuse pattern of hex cell clusters 26 BS: Base Station, MS: Mobile Station BSC: Base Station Controller, MSC: Mobile Switching Center 27 28 29 30 31 越区切换 (Hand-off) 32 第一代 （ ） 以 模拟式蜂窝网 为主要特征 ，是 20世纪 70年代末 80年代初开始商用化的 。其中最具代表性的是北美的 AMPS(Advanced Mobile Phone System)、 欧洲的 TACS (Total Access Communication System)两大系统 ，另外还有北欧的 NMT及日本的 HCMTS(High-Capacity Mobile Telecommunications System) 系统等 。 33 第五阶段 (2G) 从 80年代中期开始。这是 数字移动通信系统发展和成熟时期 。以 AMPS和 TACS为代表的 第一代 蜂窝移动通信网是模拟系统。模拟蜂窝网 虽然取得了很大成功，但也暴露了一些问题。例如，频谱利用率低，移动设备复杂，费用较贵，业务种类受限制以及通话易被窃听等，最主要的问题是其容量已不能满足日益增长的移动用户需求。解决这些问题的方法是开发新一代 数字蜂窝移动通信系统 。数字无线传输的频谱利用率高，可大大提高系统容量。另外，数字网能提供语音、数据多种业务服务，并与 ISDN等兼容。实际上，早在 70年代末期，当模拟蜂窝系统还处于开发阶段时，一些发达国家就着手数字蜂窝移动通信系统的研究。到 80年代中期，欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网 (GSM)的体系。随后，美国和日本也制定了各自的数字移动通信体制。泛欧网 GSM于 1991年 7月开始投入商用。 34 2 第二代 （ 2 ） 以 数字化 为主要特征 ， 构成数字蜂窝移动通信系统 ， 于 20世纪 90年代初投入商用 。 其中最具代表性的有欧洲的 时 分 多 址 (TDMA)GSM(Global System for Mobile Communications)、北美的 码分多址 (CDMA)IS-95两大系统 ，另外还有日本的 PDC系统等 。 35 第六阶段 (3G) 是英文 的缩写 ， 指第三代移动通信技术 。 相对第一代模拟制式手机 （ ） 和第二代 、等数字手机 （ ） ， 第三代手机一般是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统 。 36 3 第三代 （ 3 ） 以 多媒体业务 为主要特征 ，于本世纪初刚刚投入商业化运营 。 其中最具代表性的有北美的 CDMA2000、 欧洲的与日本的 WCDMA及我国提出的 TD-SCDMA三大系统 ， 另外还有欧洲的DECT及北美的 UMC-136。 37 3 第三代 （ 3 ） 从技术上看 ， 它是在 2系统适配信道 与 用户 二重动态特性的基础上又引入了 业务的动态性 ， 即在 3系统中 ， 用户业务既可以是单一的语音 、 图像 、 数据 ， 也可以是多媒体业务 ， 且用户选择业务是随机的 。 这个第三重动态性的引入使系统大为复杂化 。 因此 3是在 2数字化的基础上 ， 以 业务多媒体化 为主要目标 ， 全面考虑并完善对信道 、 用户二重动态特性的匹配 ， 并要适当考虑到业务的动态特性 。 38 三代移动通信的业务类型 第一代 是在单一 模拟电路交换 平台上 ， 完成单一 模拟语音 通信业务； 第二代 是在单一 数字电路交换 平台上 ， 完成 数字语音 或相同速率电路交换的 数据 业务； 第二代半 （ 2.5 ） 是在两个平行的电路交换 (CS)与分组交换(PS)平台上 ， 完成数字 语音 业务和小于 64Kbps的 电路交换 、小于 171.2Kbps的 分组交换 的各类 数据 业务； 第三代 首先在 2.5的基础上进行增强与改善 ， 并在此基础上逐步改造成单一分组交换的 IP平台 ， 提供小于 2Mbps的各类 多媒体 业务 ， 包括语音 、 音乐 、 图像 、 视频 、 网页浏览 、 电子商务等 。 为了提供这些服务 ， 无线网络必须能够支持不同的数据传输速率 ， 也就是说在室内 、 室外和行车的环境中能够分别支持至少 Mbps、 Kbps以及 Kbps的传输速率 。 39 三代移动通信的 业务服务功能 与 2 的 语音 通信功能； 2.5 增加了 因特网 业务和 定位 业务； 3 发展成具有会话型 、 数据流型 、 互动型与后台类型的综合服务 多媒体业务 功能 。 40 41 42 移动通信发展历程 大区制到蜂窝网小区制 模拟制到数字制 多址技术： FDMA,TDMA,CDMA 频段：短波，超短波，微波 传输速率： 8kbps,2Mbps,100Mbps 业务：语音，音频，数据，视频，多媒体 43 3G标准 国际电信联盟（ ITU）在 2000年 5月确定 W-CDMA、CDMA2000、 TD-SCDMA以及 WiMAX四大主流无线接口标准，写入 3G技术指导性文件 2000年国际移动通信计划 （简称IMT2000）。 CDMA是 Code Division Multiple Access (码分多址 )的缩写，是第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用 频分多址 (FDMA)的模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。第二代移动通信系统主要采用 时分多址 (TDMA)的数字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大大改善，但 TDMA的系统容量仍然有限，越区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。下面先介绍多址技术，再分别简单介绍 3G的几种标准 44 多址技术 多路复用 (Multiplexing)：将一条通信链路分成多个独立信道供多个用户同时传输信号而互不干扰。 多址接入 (Multiple Access)：移动通信系统中多个同时通信的用户互相以信道来区分。 二者都是共享通信资源、提高其利用率的技术，其区别是：多路复用中，用户是固定 /半固定接入的，多址接入中通信资源是动态分配的。实现方法都是利用 正交性 来区分信道。 45 多路信号的正交划分 1ttNtfff12NM MN2M1tt2t频分制 时分制 码分制 46 多路复用与多址技术 频分复用 FDM (Frequency Division Multiplexing ) 时分复用 TDM (Time Division Multiplexing ) 码分复用 CDM (Code Division Multiplexing ) 频分多址 FDMA (Frequency Division Multiple Access) 时分多址 TDMA (Time Division Multiple Access) 码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access) 频分双工 FDD (Frequency Division Duplexing) 时分双工 TDD (Time Division Duplexing) 47 正交条件 FDMA TDMA CDMA 1,( , ) ( , ) , 1 , 2 , ,0,ijFijs f t s f t d f i j nijL1,( , ) ( , ) , 1 , 2 , ,0,ijTijs f t s f t d t i j nijL1,( ) ( ) , 1 , 2 , ,0,ijCijs t s t d t i j nijL48 正交向量 N维向量： 正交性 ： 正交码就是一些正交的向量 1 2 1 2,NNa a a b b b=ab LL11 1 1( ) 0NTiiiabN N N = ? =a b a bg49 4个 N=4的正交码组 s1=(1,1,1,1) s2=(1,1,-1,-1) s3=(1,-1,-1,1) s4=(1,-1,1,-1) 50 Frequency Division Multiple Access 51 FDMA/FDD FDD: Frequency Division Duplexing 52 53 54 Time Division Multiple Access 55 56 TDMA/FDD 57 TDMA/TDD 58 59 Code Division Multiple Access 60 CDMA/FDD 61 扩展频谱技术 扩展频谱 SS (Spread Spectrum)调制是指已调信号带宽远大于调制信号带宽的调制技术。扩谱调制的目的是： 1. 提高抗窄带干扰的能力； 2. 将发射信号掩藏在背景噪声中，防窃听； 3. 提高抗多径传输效应的能力； 4. 提供多个用户共用同一频带的可能； 5. 提供测距能力。 种类：直接序列扩谱 DSSS (Direct-Sequency Spread Spectrum )；跳频扩谱 FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum )等 62 63 DSSS 64 65 FHSS 66 67 FHSS 68 FHSS 69 70 71 72 CDMA的优点 CDMA与 FDMA、 TDMA相比 抗脉冲干扰能力强； 抗多径干扰能力强； BS与 MS的硬件设备简单； 越区切换简单 软切换； 系统容量大 软容量； 保密性好； 网络控制简便； 与 FDMA、 TDMA系统可共存。 73 74 75 76 77 3G标准 WCDMA CDMA 2000 TD-SCDMA WiMAX 78 W-CDMA 也称为 WCDMA，全称为 Wideband CDMA，即宽带码分多址。也称为 CDMA Direct Spread，是一类直接序列扩频的码分多址（ DS-CDMA）技术。这是基于 GSM网发展出来的 3G技术规范，是欧洲提出的宽带 CDMA技术，它与日本提出的宽带 CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。 W-CDMA的支持者主要是以 GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的 NTT、富士通、夏普等厂商。 79 WCDMA 该标准提出了 GSM（ 2G） GPRSEDGEWCDMA（ 3G）的演进策略。 GPRS是 General Packet Radio Service（通用分组无线业务）的简称。 EDGE是 Enhanced Data rate for GSM Evolution（增强数据速率的 GSM演进）的简称。 这两种技术被称为 2.5G移动通信技术。 80 WCDMA 这套系统能够架设在现有的 GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡，而 GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此 W CDMA具有先天的市场优势。 81 WCDMA主要技术参数 RTT（无线传输技术） FDD 异步 CDMA系统：无 GPS 带宽： 5MHz 码片速率： 3.84Mcps 中国频段： 1940MHz-1955MHz(上行 )、2130MHz -2145MHz(下行 ) 82 CDMA2000 CDMA2000是由窄带 CDMA(CDMA IS-95)技术发展而来的宽带 CDMA技术，也称为 CDMA Multi-Carrier，它是由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、 Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。 这套系统是从窄频 CDMA One数字标准衍生出来的，可以从原有的 CDMA One结构直接升级到 3G，建设成本低廉。但目前使用 CDMA的地区只有日、韩和北美，所以 CDMA2000的支持者不如 W-CDMA多。不过 CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多 3G手机已经率先面世。 83 CDMA2000 该标准提出了从 CDMA IS95（ 2G） CDMA20001x （ 2.5 G） CDMA20003x（ 3G）的演进策略。 CDMA20001x被称为 2.5 G移动通信技术。CDMA20003x与 CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高。 84 CDMA2000主要技术参数 RTT FDD 同步 CDMA系统：有 GPS 带宽： 1.23MHz 码片速率： 1.2288Mcps 中国频段： 1920MHz -1935MHz(上行 )、2110MHz -2125MHz(下行 ) 85 TD-SCDMA 全称为 Time Division - Synchronous CDMA(时分同步CDMA)，该标准是由中国独自制定的 3G标准， 1999年 6月 29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向 ITU提出。 该标准将智能天线、同步 CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持的灵活性、频率灵活性及成本等方面具有独特优势。 由于中国国内的庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持 TDSCDMA标准。 该标准提出不经过 2.5G的中间环节，直接向 3G过渡，非常适用于 GSM系统向 3G升级。 86 TD-SCDMA主要技术参数 RTT TDD 同步 CDMA系统：有 GPS 带宽： 1.6MHz 码片速率： 1.28Mcps 中国频段： 1880-1920MHz、 2010-2025MHz、2300-2400MHz 87 当前理论传输速率 TD-SCDMA 中国移动 下行： 2.8Mbps，上行： 384kbps WCDMA 中国联通 下行： 7.2Mbps，上行： 5.76Mbps CDMA2000 EV-DO 中国电信 下行： 3.1Mbps，上行： 1.8Mbps 88 TD-SCDMA 1998年 6月份开始研究， 2000年 5月份，被国际电联批准为 3G国际标准。 2001年 3月， TD-SCDMA标准被 3GPP正式接纳。 2002年 10月，信产部公布 3G频谱规划，划分了 155兆 TDD频段。 2004年 10月， TD-SCDMA顺利结束 MTNet测试。 2005年 7月， TD-SCDMA顺利结束产业化专项测试。 2006年 1月，信产部率先颁布 TD-SCDMA行业标准。 2006年 211月，组织规模网络技术应用测试。 89 WiMAX WiMAX 的全名是微波接入全球互通 (Worldwide Interoperability for Microwave Access)，又称为802.16无线城域网，是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线接入方案。将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后，由于成本较低，将扩大宽带无线市场，改善企业与服务供应商的认知度。 2007年 10月 19日，国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上，经过多数国家投票通过， WiMAX正式被批准成为继 WCDMA、CDMA2000和 TD-SCDMA之后的第四个全球 3G标准。 90 WiMAX主要技术参数 带宽： 1.5至 20MHz 最高接入速度： 70Mbps 最远传输距离： 50公里 91 2.5G 目前已经进行商业应用的 2.5G移动通信技术是从 2G迈向 3G的衔接性技术，由于3G是个相当浩大的工程，所牵扯的层面多且复杂，要从目前的 2G迈向 3G不可能一下就衔接得上，因此出现了介于 2G和3G之间的 2.5G。 HSCSD、 WAP、EDGE、蓝牙（ Bluetooth）、 EPOC等技术都是 2.5G技术。 92 HSCSD 高速电路交换数据服务 HSCSD（ High Speed Circuit Switched Data）是 GSM网络的升级版本，能够透过 多重时分 同时进行传输，而不是只有单一时分而已，因此能够将传输速率大幅提升到平常的二至三倍。目前新加坡 M1与新加坡电讯的移动电话都采用 HSCSD系统，其传输速率能够达到 57.6kbps。 GSM为 9.6kbps, GPRS目前可达到 384kbps 93 WAP 无线应用通讯协议 WAP（ Wireless Application Protocol）是移动通信与互联网结合的第一阶段性产物。这项技术让使用者可以用手机之类的无线装置上网，透过小型屏幕遨游在各个网站之间。而这些网站也必须以 WML（无线标记语言）编写，相当于国际互联网上的 HTML（超文件标记语言）。 94 Bluetooth（蓝牙） 蓝牙是一种短距的无线通讯技术，电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来，传统的电线在这里就毫无用武之地了。透过芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通，传输速率可达 1Mbps。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离，而现在有了蓝牙技术，这样的麻烦也可以免除了。 95 4G 4G是集 3G与 WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰电视不相上下。4G系统能够以 100Mbps的速度下载，比目前的拨号上网快 2000倍，上传的速度也能达到 20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面， 4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在 DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。 96 4G ITU正在制定 AMTAdvanced技术标准，这个技术标准也就是业界所公认的 4G。 移动通信技术发展的两条主流路线： 1. 以 3GPP为基础的技术轨迹： GSM-GPRS-HSPA-LTE（ Long Term Evolution）的发展路线，最后达到 100Mbps的水平。 2. 以 CDMA2000家族 为基础的技术轨迹： CDMA1X-EVDO-AIE (Air Interface Evolution)的发展路线，这个路线 技术先进，但还有待完善 。 97 3GPP The 3rd Generation Partnership Project (3GPP) is a collaboration agreement that was established in December 1998. The collaboration agreement brings together a number of telecommunications standards bodies which are known as Organizational Partners. The current Organizational Partners are ARIB, CCSA, ETSI, ATIS, TTA, and TTC. 3GPP和 3GPP2是 第三代移动通信的标准化组织 98 第三代合作伙伴计划 (3GPP)是领先的 3G技术规范机构，是由欧洲的 ETSI，日本的 ARIB和 TTC，韩国的TTA以及美国的 T1在 1998年底发起成立的，旨在研究制定并推广基于演进的 GSM核心网络的 3G标准，即 WCDMA， TD-SCDMA， EDGE等。 中国无线通信标准组 (CWTS)于 1999年加入 3GPP。 3GPP受组织合作伙伴委托制定通用的 WCDMA技术规范。其组织机构分为项目合作和技术规范两大职能部门。项目合作部 (PCG)是 3GPP的最高管理机构，负责全面协调工作；技术规范部 (TSG)负责技术规范制定工作，受 PCG的管理。 3GPP的目标是实现由 2G网络到 3G网络的平滑过渡，保证未来技术的后向兼容性，支持轻松建网及系统间的漫游和兼容性。 99 3G业务 宽带上网 视频电话 手机电视 无线搜索 手机音乐 手机购物 手机网游 100 移动多媒体通信的类型 移动多媒体通信 是指通过无线信道向各类移动便携式终端（手机、笔记本电脑、 PDA等）及安装在车、船、飞机等运动载体上的通信终端传送多媒体信息的一种通信方式，其典型业务就是 手机电视 。所谓手机电视业务，从用户的角度来看就是利用手机终端观看包括电视在内的音视频节目的一种业务。手机电视可以看作是 移动电视 的一种特殊形式。 移动数字广播电视是历史上最受欢迎的两种技术创新成果： 电视 和 手机 联姻的产物，集手机、广播、电视之大成于一身。 101 手机电视的实现技术 手机电视作为一种新兴的多媒体通信业务，它的实现是多种技术组合的结果，概括起来主要包括三个方面的实现技术： 下行传输技术、 上行交互技术、 业务层实现技术 102 手机电视的实现技术 上行交互技术 通常是通过移动通信网络来实现的，主要为业务的实现提供上行传输通道，保证双向交互能力； 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； 103 下行传输技术 是手机电视业务实现的关键，负责实现电视节目向用户的传送。下行传输技术有两种： 流媒体 数字多媒体广播 （ DMB-Digital Multimedia Broadcasting） , DMB技术按照传输途径可分为四类： ： 1. 有线传输（不适用于手机电视） 2. 地面微波传输 (T-DMB) 3. 卫星传输 (S-DMB) 4. 卫星地面混合传输 104 手机电视的四种实现方式 利用蜂窝移动网络的实现方式 1.流媒体技术 2.蜂窝网广播技术： (1)MBMS技术 ， (2)BCMCS技术 利用卫星广播 (S-DMB)的实现方式 基于地面数字广播网技术的实现方式，即在手机中安装数字电视的接收模块，直接接收地面广播数字电视信号。 1.DVB-H技术 ， 2.ISDB-T技术 ， 3.T-DMB技术 ， 4.FLO技术 基于卫星地面混合 DMB技术的实现方式 105 基于移动网络的手机电视 1.流媒体技术 2.蜂窝网广播技术： (1)MBMS （ Multimedia Broadcast and Multicast Service） 技术 ， (2)BCMCS （ Broadcast Muticast Service)技术 106 基于移动网络的手机电视 最初是采用 移动流媒体技术 实现的，把手机电视作为一种数据业务推出来。如目前美国的 Sprint,中国移动的手机电视业务是基于其 GPRS网络，中国联通则是依靠其 CDMA1X网络。不管是 GPRS手机还是 CDMA1X手机，都需要在装有操作系统的手机终端 (一般是 PDA手机等高档产品 )上安装相应的播放软件，而相应的电视节目则由移动通信公司或者通过相应的 SP来组织和提供。 在一定程度上能地满足人们的需求，但移动网络带宽受限、播放效果不很稳定、并发用户数有限、收费较高 107 基于移动网络的手机电视 在移动网络上实现 多媒体广播 ，如 MBMS（ Multimedia Broadcast and Multicast Service）和BCMCS（ Broadcast Muticast Service)等技术分别应用于 WCDMA和 cdma2000系统。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 ，其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广播或多播方式的手机电视业务提供了条件。 108 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。 109 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。 110 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。 111 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 112 BCMCS 113 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。 114 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。 115 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： 116 移动网传输速率与视频分辨率 117 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。 118 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。 119 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 120 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 121 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。 122 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。 123 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。 124 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。 125 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D