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3G移動網(wǎng)絡中的組播與廣播

云知道

手機電視業(yè)務可以使用戶在移動終端上觀看電視節(jié)目 。目前的手機電視都是以點到點（PtoP）的方式通過流媒體技術來實現(xiàn)的 。但是，隨著手機電視業(yè)務市場的不斷拓展，簡單的點到點方式已經(jīng)無法滿足需求，因此移動網(wǎng)絡需要具有點到多點（PtoM）實現(xiàn)方式的廣播、組播能力 。本文簡單介紹了3GPP和3GPP2中定義的新移動廣播、組播業(yè)務，具體說明了其網(wǎng)絡架構和具體的無線承載方式 。
一、引言
2004年許多移動運營商都推出了手機電視業(yè)務，是以點到點的方式通過流媒體技術來實現(xiàn)的 。但是，隨著手機電視業(yè)務市場的不斷拓展，簡單的點到點方式已經(jīng)無法滿足手機電視業(yè)務迅猛發(fā)展的需求 。
幾年前3GPP和3GPP2就已經(jīng)開始分別為GSM/WCDMA和CDMA2000制定廣播/組播業(yè)務了 。在3GPP，將其稱為多媒體廣播和組播業(yè)務（MBMS），而在3GPP2中，則稱為廣播和組播業(yè)務（BCMCS） 。雖然二者由不同的標準組織制定，然而，二者卻有很多相同之處 。
鑒于MBMS和BCMCS對移動網(wǎng)絡中的廣播和組播進行了有效的支持，開放移動聯(lián)盟廣播業(yè)務組（OMABCASTOpenMobile Alliance Broadcast service group）將致力于移動網(wǎng)絡和非移動數(shù)字廣播網(wǎng)絡中廣播/組播業(yè)務層相關規(guī)范的制定 。例如OMA BCAST正在研究內(nèi)容保護、傳輸調(diào)度等問題 。
我們知道，對于非移動廣播技術而言，它需要在移動終端中添加新的接收機，從而接收無線廣播信號，實現(xiàn)在移動終端中觀看電視 。然而MBMS和BCMCS的引入對現(xiàn)存的無線部分協(xié)議和核心網(wǎng)協(xié)議的改動非常小，這無疑有利于降低網(wǎng)絡和終端的成本，因此與非移動廣播技術比較而言，MBMS和BCMCS更具有優(yōu)勢 。而且移動廣播還可以使移動運營商保持已經(jīng)建立的商業(yè)模型 。因此，對于許多業(yè)務，尤其是手機電視業(yè)務將從MBMS和BCMCS中獲得更大的發(fā)展 。
二、廣播/組播的需求
目前許多移動運營商都推出了移動多媒體業(yè)務，例如無線廣播和手機電視，它們將不同的內(nèi)容分成不同的頻道，并將這些內(nèi)容推送給頻道用戶 。
例如，在日本的移動用戶就可以通過它們的手機來觀看從KDDI的EZChannel訂購的不同內(nèi)容的多媒體業(yè)務 。在歐洲，許多運營商都推出了體育信息業(yè)務，就是通過多媒體消息業(yè)務（MMS）來向用戶推送一些體育視頻片斷 。另外，Vodafone（德國和荷蘭）、TIM（意大利和希臘）、Three（意大利和瑞典）以及Sprint（美國）等國外運營商都已經(jīng)開通了手機電視業(yè)務 。
目前，手機電視業(yè)務都是通過點到點的連接方式來實現(xiàn)的 。這樣假如內(nèi)容服務器要向多個用戶傳送多媒體信息就必須與每個接收者都建立并維持一條連接 。然而這種手機電視的實現(xiàn)方式只能支持少數(shù)或者中等數(shù)目的手機電視用戶，一旦用戶數(shù)目增大，這種實現(xiàn)方式將對現(xiàn)存的網(wǎng)絡帶來巨大的壓力 。一方面，內(nèi)容服務器要建立多個內(nèi)容相同的并行連接，雖然技術上沒有問題，但是這樣做是非常不經(jīng)濟的 。另一方面，我們知道頻譜資源是有限的，而且是昂貴的，因此當多個用戶位于同一小區(qū)而且接收相同業(yè)務時，該小區(qū)的無線鏈路將成為瓶頸 。由此可以看出，點到點的承載方式非常低效，必須通過點到多點的承載方式來高效的支持廣播/組播業(yè)務 。
三、移動網(wǎng)絡中的MBMS和BCMCS
對移動網(wǎng)絡來說，MBMS和BCMCS具有下列特征：
●具有控制廣播/組播業(yè)務傳送的能力 。在MBMS中將其稱為廣播/組播業(yè)務中心，而在BCMCS中則稱之為BCMCS控制器 。
●在核心網(wǎng)中對廣播/組播數(shù)據(jù)流具有路由功能 。
●在小區(qū)內(nèi)具有用于點到多點的高效的無線承載方式 。
圖1是3GPPMBMS結構中各個網(wǎng)元的連接結構圖 。其中，廣播/多播業(yè)務中心（BM-SC）是新增加的網(wǎng)元，主要負責提供和傳送移動廣播業(yè)務 。BM-SC是MBMS中內(nèi)容傳送服務的輸入點 。它負責建立、控制核心網(wǎng)中MBMS的傳輸承載，同時也負責MBMS傳輸?shù)恼{(diào)度和傳送 。BM-SC還向終端設備提供業(yè)務通知 。該通知包括了終端想加入MBMS業(yè)務的所有必要信息（例如組播業(yè)務標識、IP組播地址、傳輸時間、媒體描述等） 。BM-SC還用于產(chǎn)生來自內(nèi)容提供商的數(shù)據(jù)話單，同時它還負責治理組播模式下的安全問題 。

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