CMMB+TD-SCDMA的手機電視解決方案

1、手機電視相關(guān)標準概述

手機電視是IP電視、有線(xiàn)網(wǎng)電視、衛星電視、地面廣播電視之外的另一種門(mén)類(lèi)獨立的信號接收模式，是適應手機消費者的視頻新手段。目前，手機電視業(yè)務(wù)的實(shí)現方式主要有兩種：1)利用蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現，2)利用廣播方式實(shí)現(包括衛星廣播和地面廣播兩種)。目前多數移動(dòng)運營(yíng)商推出的手機電視業(yè)務(wù)是依靠現有的蜂窩網(wǎng)絡(luò )實(shí)現的。中國移動(dòng)的手機電視業(yè)務(wù)(目前已更名為手機視頻)是基于GPRS、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )，中國電信則是依靠其CDMA1X、CDMA2000網(wǎng)絡(luò )。這種手機電視業(yè)務(wù)實(shí)際上是利用流媒體技術(shù)，把手機電視作為一種數據業(yè)務(wù)推出來(lái)。不管是GPRS手機還是CDMA1X手機，都需要在裝有操作系統的手機終端上安裝相應的播放軟件，而相應的電視節目則由運營(yíng)商或者相關(guān)的SP來(lái)組織和提供。

眾所周知3G國際標準包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。WCDMA的手機電視標準已確定為MBMS(MultimediaBroadcast/MulticastService)。TD-MBMS技術(shù)方案于2007年5月提交3GPP，已被接受為國際標準，該方案是展訊等廠(chǎng)商首先提出的，得到了中興等TD產(chǎn)業(yè)鏈廠(chǎng)商的支持和完善，這意味著(zhù)TD-SCDMA標準采用MBMS已成定局。CDMA2000則采用由3GPP2定義的MCBCS(MulticastBroadcastServices)作為其手機電視標準。

目前，基于廣播方式的手機數字電視標準國外主要有歐洲的DVB-H、韓國的DMB(DigitalMultimediaBroadcasting，包括地面T-DMB和衛星S-DMB)、美國的MediaFLO和日本的ISDB-T。DVB-H(DigitalVideoBroadcastingHandheld)是歐洲的數字電視標準組織(DVB)為通過(guò)地面數字廣播網(wǎng)絡(luò )向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所制定的傳輸標準。該標準是歐洲的數字電視標準(DVB-T)的擴展應用。和DVB-T相比，DVB-H終端具有功耗更低、移動(dòng)接收和抗干擾性能更強的特點(diǎn)，因此該標準適用于移動(dòng)電話(huà)、手持計算機等小型便攜設備通過(guò)地面數字電視廣播網(wǎng)絡(luò )接收信號。也可以說(shuō)，DVB-H標準依托目前DVB-T傳輸系統，通過(guò)增加一定的附加功能和改進(jìn)技術(shù)使手機等便攜設備能夠穩定地接收廣播電視信號。日本則在其微波數字電視播放方式ISDB-T標準之下，制定了單波段播放規范。盡管這兩種技術(shù)規范的功能相當，它們之間仍有很大區別。單波段廣播是將頻率分割、縮小了帶寬，而DVB-H則采用時(shí)分數字多媒體廣播的帶寬、以脈沖方式發(fā)送各頻道的數據。一般情況下，除接受所需頻道的數據外，調諧器電路在其它時(shí)間均處于關(guān)閉狀態(tài)，因此可有效減少耗電。

DMB(DigitalMultimediaBroadcasting)是在數字音頻廣播DAB(DigitalAudioBroadcasting)基礎上發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。DMB技術(shù)分為兩種：一種是T-DMB(地面數字多媒體廣播)，另一種是S-DMB(衛星數字多媒體廣播)。此標準從嚴格意義上講，仍算是歐洲的國際標準。這種技術(shù)建立在歐洲廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)的尤里卡147數字音頻廣播(DAB)系統的基礎上，做了一定修改后可以向手機、PDA和便攜電視等手持設備播送空中數字視音頻節目。S-DMB是將數字視頻或音頻信息通過(guò)DMB衛星進(jìn)行廣播，由移動(dòng)電話(huà)或其他專(zhuān)門(mén)的終端實(shí)現移動(dòng)接收，是一種可以在很寬廣的地區充分滿(mǎn)足在移動(dòng)環(huán)境下視聽(tīng)廣播電視這一個(gè)性化要求的，極具競爭力的解決方案。

DMB手機電視在韓國的成功商用，使韓國大受鼓舞，開(kāi)始由政府主導將T-DMB標準推廣至海外，準備以此來(lái)帶動(dòng)技術(shù)和硬件的出口。國內一些地區采用了T-DMB技術(shù)進(jìn)行手機電視的試商用。DMB標準(包括S-DMB和T-DMB)分別于2005年5月和11月在韓國投入商用，目前已積累了數百萬(wàn)用戶(hù)。

MediaFLO(ForwardLinkOnly)是由美國高通公司專(zhuān)為在無(wú)線(xiàn)終端上實(shí)現高質(zhì)量音視頻體驗而開(kāi)發(fā)的一套端到端解決方案。通過(guò)MediaFLO，運營(yíng)商能夠充分利用現有網(wǎng)絡(luò )安全高效地向移動(dòng)用戶(hù)提供高質(zhì)量的音視頻多媒體服務(wù)。對用戶(hù)而言，可以通過(guò)MediaFLO獨創(chuàng )的類(lèi)似傳統電視節目指南的MediaFLO節目指南，來(lái)定制他所希望觀(guān)看的節目。

中國的手機電視標準眾多，包括廣電總局頒布的CMMB、中國標準化協(xié)會(huì )頒布的CDMB、新岸線(xiàn)公司的T-MMB和清華的DMB-TH、華為的CMB和中國移動(dòng)提出的MBMS。其中后兩者為電信網(wǎng)內通過(guò)增加MBMS組播功能的方式提供手機電視節目的技術(shù)方案。CMMB已經(jīng)由廣電總局定為移動(dòng)多媒體廣播的行業(yè)標準，而新岸線(xiàn)公司的T-MMB由于國標委的支持，確定為手機電視的國家標準?？梢哉f(shuō)今后國內的手機電視市場(chǎng)將是CMMB和T-MMB的天下。而T-MMB與CMMB相比產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程相對滯后，市場(chǎng)化運作表現乏力。CMMB在奧運會(huì )前在全國35個(gè)城市布點(diǎn)，成功服務(wù)了2008北京奧運會(huì )的手機電視業(yè)務(wù)，目前已經(jīng)覆蓋了全部一線(xiàn)城市和絕大部分省會(huì )城市?，F在有多家芯片企業(yè)可以提供量產(chǎn)芯片，以民族企業(yè)為代表的10余家終端企業(yè)都可以提供不同類(lèi)型的CMMB接收終端。

手機中安裝數字電視接收模塊的方式是目前最被看好的手機電視技術(shù)方式。這種方式需要在手機終端上安裝數字電視信號解調模塊，可以不通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的鏈路，直接獲得數字電視信號。五月初，廣電總局下屬中廣衛星移動(dòng)廣播公司與中移動(dòng)簽署排他性協(xié)議共同推進(jìn)具有CMMB功能的TD-SCDMA手機發(fā)展。中移動(dòng)將會(huì )負責CMMB的收費運營(yíng)等方面的管理，這一雙贏(yíng)的舉措將是三網(wǎng)融合的一個(gè)很好的嘗試。

2、CMMB標準簡(jiǎn)介

2006年10月24日，國家廣播電影電視總局正式頒布了中國移動(dòng)多媒體廣播系統(簡(jiǎn)稱(chēng)CMMB)廣播信道行業(yè)標準《GY/T220.1-2006移動(dòng)多媒體廣播第1部分：廣播信道幀結構、信道編碼和調制》，確定了采用我國自主研發(fā)的移動(dòng)多媒體廣播傳輸技術(shù)標準(該技術(shù)標準簡(jiǎn)稱(chēng)STiMi，Satellite-TerrestrialInteractiveMulti-serviceInfrastructure)。

2.1CMMB體系結構

CMMB技術(shù)體系是利用大功率S波段衛星信號覆蓋全國，利用地面增補轉發(fā)器同頻同時(shí)同內容轉發(fā)衛星信號補點(diǎn)覆蓋衛星信號盲區，利用無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )構建回傳通道，從而組成單向廣播和雙向交互相結合的移動(dòng)多媒體廣播網(wǎng)絡(luò )。

地面發(fā)射中心將信號發(fā)向S波段同步衛星后，同步衛星對接收到的信號進(jìn)行轉發(fā)，轉發(fā)后的S波段信號直接被地面的接收終端接收下來(lái)，也可以通過(guò)增補轉發(fā)器處理后被地面的接收終端接收下來(lái)。該衛星還通過(guò)分發(fā)信道將信號發(fā)送給增補轉發(fā)器處理，通過(guò)增補轉發(fā)器處理后轉發(fā)，對衛星覆蓋的陰影區域進(jìn)行增補。

CMMB是針對我國幅員遼闊、傳輸環(huán)境復雜、東部地區城市密集、西部地區人口稀疏的特點(diǎn)，以及用戶(hù)眾多和業(yè)務(wù)需求多樣化的情況，立足我國國情，通過(guò)吸納成熟的先進(jìn)技術(shù)設計的“天地一體、星網(wǎng)結合”的技術(shù)體系，擁有低成本、可快速實(shí)現移動(dòng)多媒體廣播信號全國覆蓋的優(yōu)點(diǎn)。CMMB系統采用的STiMi傳輸技術(shù)充分考慮了在我國開(kāi)展移動(dòng)多媒體廣播業(yè)務(wù)的需求和特點(diǎn)，是一項具有先進(jìn)性、實(shí)用性和經(jīng)濟性的自主技術(shù)。

2.2STiMi信號處理流程

STiMi技術(shù)是面向移動(dòng)多媒體廣播的業(yè)務(wù)需求而專(zhuān)門(mén)設計的無(wú)線(xiàn)信道傳輸技術(shù)，構成了中國自主研發(fā)的CMMB體系架構中的核心技術(shù)。STiMi技術(shù)充分考慮到移動(dòng)多媒體廣播業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，針對手持設備接收靈敏度要求高，移動(dòng)性和電池供電的特點(diǎn)，采用了最先進(jìn)的信道糾錯編碼(LDPC碼)技術(shù)和OFDM調制技術(shù)，提高了系統的抗干擾能力，支持高移動(dòng)性，并且采用了時(shí)隙(timeslot)節能技術(shù)來(lái)降低終端功耗，提高終端續航能力。

STiMi系統可工作于30MHz~3000MHz的頻率范圍內，物理帶寬支持8MHz和2MHz兩種工作模式。

來(lái)自上層的多條數據流獨立地分別進(jìn)行RS編碼和字節交織、LDPC編碼、比特交織和星座映射等操作，然后和離散導頻以及承載傳輸指示信息的連續導頻組合起來(lái)，形成OFDM頻域符號，再對頻域符號數據進(jìn)行加擾，進(jìn)行OFDM調制、成幀、上變頻等操作，最后將信號發(fā)向空中。

STiMi系統采用了Reed-Solomon碼作為外碼，字節交織器作為外交織器。RS編碼和字節交織根據列輸入列輸出、行編碼的方式進(jìn)行處理。LDPC(低密度奇偶校驗碼)碼是一類(lèi)可以逼近Shannon限的糾錯編碼方法，擁有較低的譯碼復雜度。STiMi系統采用了自主研發(fā)的LDPC碼，支持1/2和3/4兩種編碼速率。STiMi系統采用了比特交織作為內交織，LDPC編碼后的比特輸入到比特交織器進(jìn)行交織。STiMi系統支持BPSK、QPSK和16-QAM三種星座映射方案，可靈活地適應不同的傳輸速率需求。STiMi系統采用OFDM調制，頻域OFDM符號由數據子載波、離散導頻子載波和連續導頻子載波組成。離散導頻不承載任何信息，主要用來(lái)輔助接收機進(jìn)行信道估計，進(jìn)行相干檢測和解調。部分連續導頻上承載了系統傳輸指示信息。STiMi系統的系統數據率支持從2.046Mbps到16.243Mbps的不同速率(8MHz帶寬模式)，以及從0.409Mbps到3.248Mbps的不同速率(2MHz帶寬模式)。

3、CMMB+TD-SCDMA的解決方案與發(fā)展現狀分析

3.1解決方案分析

移動(dòng)運營(yíng)商利用自有的蜂窩網(wǎng)絡(luò )通過(guò)流媒體技術(shù)來(lái)傳輸視頻節目，資源消耗很大，即使在3G時(shí)代，也會(huì )導致用戶(hù)上網(wǎng)等其他數據需求受到影響。此外，手機電視直播的價(jià)格過(guò)高，缺乏廣泛推廣的基礎。而采用廣播方式的手機電視標準缺乏合適的計費手段，如要進(jìn)行計費則需要發(fā)展自己獨立的CA(ConditionalAccess)系統，即像手機一樣做到機卡分離，這將導致系統的成本大幅上升，同時(shí)給消費者的使用增加煩瑣環(huán)節。

同時(shí)，廣播方式不能使用戶(hù)體驗到交互、點(diǎn)播等更加新穎的音視頻業(yè)務(wù)。綜上所述，將廣播和蜂窩網(wǎng)絡(luò )結合在一起才是手機電視最優(yōu)的解決方案?；谝陨峡紤]，本文設計了如下的解決方案。

廣播電視節目和數據業(yè)務(wù)內容集成在了節目集成平臺上，生成節目源。節目源既轉發(fā)給移動(dòng)運營(yíng)商也通過(guò)地面發(fā)射中心將信號發(fā)向S波段同步衛星，同步衛星對接收到的信號進(jìn)行轉發(fā)，轉發(fā)后的S波段信號直接被地面的接收終端接收下來(lái)，也可以通過(guò)增補轉發(fā)器處理后被地面的接收終端接收下來(lái)，目前由于成本問(wèn)題CMMB采用的是地面增補轉發(fā)器的方式，衛星接收還未提上日程。發(fā)給移動(dòng)運營(yíng)商的節目則由運營(yíng)商轉換成可以在蜂窩網(wǎng)內傳遞的制式，用于手機用戶(hù)通過(guò)TD-SCDMA系統點(diǎn)播。

在終端方面要實(shí)現CMMB功能只要加入Tuner和Demodulator芯片就可以，信源解碼可以采用與原有TD-SCDMA手機共用CPU、H.264解碼芯片和顯示系統的方式。將來(lái)可以將CMMB的芯片與TD-SCDMA芯片完全集成在一起，從而降低系統成本與功耗。計費和用戶(hù)管理方面，可以通過(guò)CMMB芯片的解密部分與手機的USIM卡建立連接的方式，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )來(lái)管理用戶(hù)的服務(wù)訂閱、扣費等操作。在運營(yíng)方面，可以采用移動(dòng)和廣電通過(guò)一定的方式和比率進(jìn)行分成的方法。雙方在此過(guò)程中需要充分合作，擱置爭議，發(fā)掘各自系統的優(yōu)勢，這樣才能實(shí)現雙方利益的共贏(yíng)和最大化

3.2發(fā)展現狀分析

中國移動(dòng)多媒體廣播電視(CMMB)經(jīng)過(guò)數年的發(fā)展已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)，并且已經(jīng)成功服務(wù)了北京奧運，保證奧運會(huì )期間實(shí)現“隨時(shí)隨地看奧運”，為各國運動(dòng)員、媒體記者等特殊人群提供了優(yōu)質(zhì)服務(wù)。為了實(shí)現CMMB與TD-SCDMA的共贏(yíng)和發(fā)展，國家主管部門(mén)明確要求CMMB與同樣具有自主知識產(chǎn)權的TD-SCDMA移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行融合。近日，廣電總局下屬的中廣衛星移動(dòng)廣播有限公司與中國移動(dòng)正式簽署了CMMB與TD-SCDMA的排他性合作協(xié)議。雙方將聚合內容、網(wǎng)絡(luò )、品牌、營(yíng)銷(xiāo)等優(yōu)勢資源,加大對新技術(shù)、新產(chǎn)品的合作推廣。至此，這場(chǎng)被業(yè)界關(guān)注已久的廣電與通信的“聯(lián)姻”終于塵埃落定，標志著(zhù)中國廣播和通信領(lǐng)域的兩項有代表性的自主創(chuàng )新技術(shù)進(jìn)入了協(xié)同發(fā)展階段。

全國的300余個(gè)地級市已完成移動(dòng)多媒體廣播電視網(wǎng)絡(luò )覆蓋，全國各主要城市已實(shí)現TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )覆蓋。所有“兩網(wǎng)”同步覆蓋區域內的數億用戶(hù)都可以享受到相應的服務(wù)。隨著(zhù)市場(chǎng)的逐步成熟，加入終端角逐的廠(chǎng)商不斷增多，最終競爭的結果，必將使更多的消費者便捷地體驗到移動(dòng)多媒體的無(wú)窮魅力。

4、結束語(yǔ)

隨著(zhù)全球消費電子行業(yè)的飛速發(fā)展以及中國3G大幕的開(kāi)啟，手機電視將成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)熱點(diǎn)。在今后數年內，手機電視功能必將像攝像頭一樣逐漸變成手機的基本配置。電視的發(fā)展突飛猛進(jìn)，幾十年來(lái)，老百姓見(jiàn)證了電視機從黑白變成彩色，目前正體驗著(zhù)從彩色電視變成數字化彩色電視。如果說(shuō)這兩個(gè)變化是電視在我國跨越式發(fā)展的兩個(gè)節點(diǎn)的話(huà)，那么將家中固定的電視機“搬到”個(gè)人的口袋中，在手機屏幕上實(shí)現看電視將是電視領(lǐng)域的第三個(gè)跨越式發(fā)展。

TD-SCDMA標準的意義在于打破了百年以來(lái)西方通信標準在中國的壟斷。

而CMMB正是充分學(xué)習了TD-SCDMA在自主創(chuàng )新方面的經(jīng)驗，在廣電領(lǐng)域內進(jìn)行的自主創(chuàng )新。CMMB和TD-SCDMA的融合則在自主創(chuàng )新和民族工業(yè)的基礎上體現出國家“十一五”規劃提出的三網(wǎng)融合的新高度。

CMMB是廣播技術(shù)，優(yōu)勢是廣覆蓋、相對低成本、多用戶(hù)同時(shí)觀(guān)看，不足是難以支持點(diǎn)播和雙向互動(dòng)的業(yè)務(wù)，而且在計費方面還沒(méi)有一個(gè)成熟的模式。而移動(dòng)的視頻技術(shù)，比如TD-MBMS，優(yōu)勢在于交互、點(diǎn)播甚至即時(shí)通信，但要實(shí)現大規模、廣覆蓋、多用戶(hù)情況下的視頻傳輸，卻很不經(jīng)濟。所以這兩者的融合，完全符合三網(wǎng)融合的原則，符合中國國情，也符合雙方的利益需求?；赥D-SCDMA的雙向傳輸標準和基于CMMB的單向廣播的傳輸標準是完全互補的關(guān)系，兩者的結合能創(chuàng )造出一個(gè)最適合老百姓的運營(yíng)模式。