CMMB+TD-SCDMA的手機(jī)電視解決方案

1、手機(jī)電視相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)概述

手機(jī)電視是IP電視、有線網(wǎng)電視、衛(wèi)星電視、地面廣播電視之外的另一種門類獨立的信號接收模式，是適應(yīng)手機(jī)消費者的視頻新手段。目前，手機(jī)電視業(yè)務(wù)的實現(xiàn)方式主要有兩種：1)利用蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，2)利用廣播方式實現(xiàn)(包括衛(wèi)星廣播和地面廣播兩種)。目前多數(shù)移動運營商推出的手機(jī)電視業(yè)務(wù)是依靠現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。中國移動的手機(jī)電視業(yè)務(wù)(目前已更名為手機(jī)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(jī)電視業(yè)務(wù)實際上是利用流媒體技術(shù)，把手機(jī)電視作為一種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)推出來。不管是GPRS手機(jī)還是CDMA1X手機(jī)，都需要在裝有操作系統(tǒng)的手機(jī)終端上安裝相應(yīng)的播放軟件，而相應(yīng)的電視節(jié)目則由運營商或者相關(guān)的SP來組織和提供。

眾所周知3G國際標(biāo)準(zhǔn)包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。WCDMA的手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，該方案是展訊等廠商首先提出的，得到了中興等TD產(chǎn)業(yè)鏈廠商的支持和完善，這意味著TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)采用MBMS已成定局。CDMA2000則采用由3GPP2定義的MCBCS(MulticastBroadcastServices)作為其手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)。

目前，基于廣播方式的手機(jī)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)國外主要有歐洲的DVB-H、韓國的DMB(DigitalMultimediaBroadcasting，包括地面T-DMB和衛(wèi)星S-DMB)、美國的MediaFLO和日本的ISDB-T。DVB-H(DigitalVideoBroadcastingHandheld)是歐洲的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)組織(DVB)為通過地面數(shù)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(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是歐洲的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)(DVB-T)的擴(kuò)展應(yīng)用。和DVB-T相比，DVB-H終端具有功耗更低、移動接收和抗干擾性能更強(qiáng)的特點，因此該標(biāo)準(zhǔn)適用于移動電話、手持計算機(jī)等小型便攜設(shè)備通過地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)接收信號。也可以說，DVB-H標(biāo)準(zhǔn)依托目前DVB-T傳輸系統(tǒng)，通過增加一定的附加功能和改進(jìn)技術(shù)使手機(jī)等便攜設(shè)備能夠穩(wěn)定地接收廣播電視信號。日本則在其微波數(shù)字電視播放方式ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)之下，制定了單波段播放規(guī)范。盡管這兩種技術(shù)規(guī)范的功能相當(dāng)，它們之間仍有很大區(qū)別。單波段廣播是將頻率分割、縮小了帶寬，而DVB-H則采用時分?jǐn)?shù)字多媒體廣播的帶寬、以脈沖方式發(fā)送各頻道的數(shù)據(jù)。一般情況下，除接受所需頻道的數(shù)據(jù)外，調(diào)諧器電路在其它時間均處于關(guān)閉狀態(tài)，因此可有效減少耗電。

DMB(DigitalMultimediaBroadcasting)是在數(shù)字音頻廣播DAB(DigitalAudioBroadcasting)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)。DMB技術(shù)分為兩種：一種是T-DMB(地面數(shù)字多媒體廣播)，另一種是S-DMB(衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播)。此標(biāo)準(zhǔn)從嚴(yán)格意義上講，仍算是歐洲的國際標(biāo)準(zhǔn)。這種技術(shù)建立在歐洲廠商開發(fā)的尤里卡147數(shù)字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，做了一定修改后可以向手機(jī)、PDA和便攜電視等手持設(shè)備播送空中數(shù)字視音頻節(jié)目。S-DMB是將數(shù)字視頻或音頻信息通過DMB衛(wèi)星進(jìn)行廣播，由移動電話或其他專門的終端實現(xiàn)移動接收，是一種可以在很寬廣的地區(qū)充分滿足在移動環(huán)境下視聽廣播電視這一個性化要求的，極具競爭力的解決方案。

DMB手機(jī)電視在韓國的成功商用，使韓國大受鼓舞，開始由政府主導(dǎo)將T-DMB標(biāo)準(zhǔn)推廣至海外，準(zhǔn)備以此來帶動技術(shù)和硬件的出口。國內(nèi)一些地區(qū)采用了T-DMB技術(shù)進(jìn)行手機(jī)電視的試商用。DMB標(biāo)準(zhǔn)(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(shù)百萬用戶。

MediaFLO(ForwardLinkOnly)是由美國高通公司專為在無線終端上實現(xiàn)高質(zhì)量音視頻體驗而開發(fā)的一套端到端解決方案。通過MediaFLO，運營商能夠充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)安全高效地向移動用戶提供高質(zhì)量的音視頻多媒體服務(wù)。對用戶而言，可以通過MediaFLO獨創(chuàng)的類似傳統(tǒng)電視節(jié)目指南的MediaFLO節(jié)目指南，來定制他所希望觀看的節(jié)目。

中國的手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)眾多，包括廣電總局頒布的CMMB、中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會頒布的CDMB、新岸線公司的T-MMB和清華的DMB-TH、華為的CMB和中國移動提出的MBMS。其中后兩者為電信網(wǎng)內(nèi)通過增加MBMS組播功能的方式提供手機(jī)電視節(jié)目的技術(shù)方案。CMMB已經(jīng)由廣電總局定為移動多媒體廣播的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而新岸線公司的T-MMB由于國標(biāo)委的支持，確定為手機(jī)電視的國家標(biāo)準(zhǔn)?？梢哉f今后國內(nèi)的手機(jī)電視市場將是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，市場化運作表現(xiàn)乏力。CMMB在奧運會前在全國35個城市布點，成功服務(wù)了2008北京奧運會的手機(jī)電視業(yè)務(wù)，目前已經(jīng)覆蓋了全部一線城市和絕大部分省會城市。現(xiàn)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)都可以提供不同類型的CMMB接收終端。

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

2、CMMB標(biāo)準(zhǔn)簡介

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多媒體廣播系統(tǒng)(簡稱CMMB)廣播信道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《GY/T220.1-2006移動多媒體廣播第1部分：廣播信道幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》，確定了采用我國自主研發(fā)的移動多媒體廣播傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)簡稱STiMi，Satellite-TerrestrialInteractiveMulti-serviceInfrastructure)。

2.1CMMB體系結(jié)構(gòu)

CMMB技術(shù)體系是利用大功率S波段衛(wèi)星信號覆蓋全國，利用地面增補(bǔ)轉(zhuǎn)發(fā)器同頻同時同內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星信號補(bǔ)點覆蓋衛(wèi)星信號盲區(qū)，利用無線移動通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建回傳通道，從而組成單向廣播和雙向交互相結(jié)合的移動多媒體廣播網(wǎng)絡(luò)。

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

CMMB是針對我國幅員遼闊、傳輸環(huán)境復(fù)雜、東部地區(qū)城市密集、西部地區(qū)人口稀疏的特點，以及用戶眾多和業(yè)務(wù)需求多樣化的情況，立足我國國情，通過吸納成熟的先進(jìn)技術(shù)設(shè)計的“天地一體、星網(wǎng)結(jié)合”的技術(shù)體系，擁有低成本、可快速實現(xiàn)移動多媒體廣播信號全國覆蓋的優(yōu)點。CMMB系統(tǒng)采用的STiMi傳輸技術(shù)充分考慮了在我國開展移動多媒體廣播業(yè)務(wù)的需求和特點，是一項具有先進(jìn)性、實用性和經(jīng)濟(jì)性的自主技術(shù)。

2.2STiMi信號處理流程

STiMi技術(shù)是面向移動多媒體廣播的業(yè)務(wù)需求而專門設(shè)計的無線信道傳輸技術(shù)，構(gòu)成了中國自主研發(fā)的CMMB體系架構(gòu)中的核心技術(shù)。STiMi技術(shù)充分考慮到移動多媒體廣播業(yè)務(wù)的特點，針對手持設(shè)備接收靈敏度要求高，移動性和電池供電的特點，采用了最先進(jìn)的信道糾錯編碼(LDPC碼)技術(shù)和OFDM調(diào)制技術(shù)，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，支持高移動性，并且采用了時隙(timeslot)節(jié)能技術(shù)來降低終端功耗，提高終端續(xù)航能力。

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

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

STiMi系統(tǒng)采用了Reed-Solomon碼作為外碼，字節(jié)交織器作為外交織器。RS編碼和字節(jié)交織根據(jù)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)碼是一類可以逼近Shannon限的糾錯編碼方法，擁有較低的譯碼復(fù)雜度。STiMi系統(tǒng)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(tǒng)采用了比特交織作為內(nèi)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(tǒng)支持BPSK、QPSK和16-QAM三種星座映射方案，可靈活地適應(yīng)不同的傳輸速率需求。STiMi系統(tǒng)采用OFDM調(diào)制，頻域OFDM符號由數(shù)據(jù)子載波、離散導(dǎo)頻子載波和連續(xù)導(dǎo)頻子載波組成。離散導(dǎo)頻不承載任何信息，主要用來輔助接收機(jī)進(jìn)行信道估計，進(jìn)行相干檢測和解調(diào)。部分連續(xù)導(dǎo)頻上承載了系統(tǒng)傳輸指示信息。STiMi系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(xiàn)狀分析

3.1解決方案分析

移動運營商利用自有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)通過流媒體技術(shù)來傳輸視頻節(jié)目，資源消耗很大，即使在3G時代，也會導(dǎo)致用戶上網(wǎng)等其他數(shù)據(jù)需求受到影響。此外，手機(jī)電視直播的價格過高，缺乏廣泛推廣的基礎(chǔ)。而采用廣播方式的手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)，即像手機(jī)一樣做到機(jī)卡分離，這將導(dǎo)致系統(tǒng)的成本大幅上升，同時給消費者的使用增加煩瑣環(huán)節(jié)。

同時，廣播方式不能使用戶體驗到交互、點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(jié)合在一起才是手機(jī)電視最優(yōu)的解決方案?；谝陨峡紤]，本文設(shè)計了如下的解決方案。

廣播電視節(jié)目和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)內(nèi)容集成在了節(jié)目集成平臺上，生成節(jié)目源。節(jié)目源既轉(zhuǎn)發(fā)給移動運營商也通過地面發(fā)射中心將信號發(fā)向S波段同步衛(wèi)星，同步衛(wèi)星對接收到的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)后的S波段信號直接被地面的接收終端接收下來，也可以通過增補(bǔ)轉(zhuǎn)發(fā)器處理后被地面的接收終端接收下來，目前由于成本問題CMMB采用的是地面增補(bǔ)轉(zhuǎn)發(fā)器的方式，衛(wèi)星接收還未提上日程。發(fā)給移動運營商的節(jié)目則由運營商轉(zhuǎn)換成可以在蜂窩網(wǎng)內(nèi)傳遞的制式，用于手機(jī)用戶通過TD-SCDMA系統(tǒng)點播。

在終端方面要實現(xiàn)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(jī)共用CPU、H.264解碼芯片和顯示系統(tǒng)的方式。將來可以將CMMB的芯片與TD-SCDMA芯片完全集成在一起，從而降低系統(tǒng)成本與功耗。計費和用戶管理方面，可以通過CMMB芯片的解密部分與手機(jī)的USIM卡建立連接的方式，通過移動網(wǎng)絡(luò)來管理用戶的服務(wù)訂閱、扣費等操作。在運營方面，可以采用移動和廣電通過一定的方式和比率進(jìn)行分成的方法。雙方在此過程中需要充分合作，擱置爭議，發(fā)掘各自系統(tǒng)的優(yōu)勢，這樣才能實現(xiàn)雙方利益的共贏和最大化

3.2發(fā)展現(xiàn)狀分析

中國移動多媒體廣播電視(CMMB)經(jīng)過數(shù)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，保證奧運會期間實現(xiàn)“隨時隨地看奧運”，為各國運動員、媒體記者等特殊人群提供了優(yōu)質(zhì)服務(wù)。為了實現(xiàn)CMMB與TD-SCDMA的共贏和發(fā)展，國家主管部門明確要求CMMB與同樣具有自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA移動通信技術(shù)進(jìn)行融合。近日，廣電總局下屬的中廣衛(wèi)星移動廣播有限公司與中國移動正式簽署了CMMB與TD-SCDMA的排他性合作協(xié)議。雙方將聚合內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)、品牌、營銷等優(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(biāo)志著中國廣播和通信領(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余個地級市已完成移動多媒體廣播電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋，全國各主要城市已實現(xiàn)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋。所有“兩網(wǎng)”同步覆蓋區(qū)域內(nèi)的數(shù)億用戶都可以享受到相應(yīng)的服務(wù)。隨著市場的逐步成熟，加入終端角逐的廠商不斷增多，最終競爭的結(jié)果，必將使更多的消費者便捷地體驗到移動多媒體的無窮魅力。

4、結(jié)束語

隨著全球消費電子行業(yè)的飛速發(fā)展以及中國3G大幕的開啟，手機(jī)電視將成為整個產(chǎn)業(yè)鏈的一個熱點。在今后數(shù)年內(nèi)，手機(jī)電視功能必將像攝像頭一樣逐漸變成手機(jī)的基本配置。電視的發(fā)展突飛猛進(jìn)，幾十年來，老百姓見證了電視機(jī)從黑白變成彩色，目前正體驗著從彩色電視變成數(shù)字化彩色電視。如果說這兩個變化是電視在我國跨越式發(fā)展的兩個節(jié)點的話，那么將家中固定的電視機(jī)“搬到”個人的口袋中，在手機(jī)屏幕上實現(xiàn)看電視將是電視領(lǐng)域的第三個跨越式發(fā)展。

TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的意義在于打破了百年以來西方通信標(biāo)準(zhǔn)在中國的壟斷。

而CMMB正是充分學(xué)習(xí)了TD-SCDMA在自主創(chuàng)新方面的經(jīng)驗，在廣電領(lǐng)域內(nèi)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(chǔ)上體現(xiàn)出國家“十一五”規(guī)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、多用戶同時觀看，不足是難以支持點播和雙向互動的業(yè)務(wù)，而且在計費方面還沒有一個成熟的模式。而移動的視頻技術(shù)，比如TD-MBMS，優(yōu)勢在于交互、點播甚至即時通信，但要實現(xiàn)大規(guī)模、廣覆蓋、多用戶情況下的視頻傳輸，卻很不經(jīng)濟(jì)。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(biāo)準(zhǔn)和基于CMMB的單向廣播的傳輸標(biāo)準(zhǔn)是完全互補(bǔ)的關(guān)系，兩者的結(jié)合能創(chuàng)造出一個最適合老百姓的運營模式。