頻譜可用性對移動電視解決方案的影響
目前,3G運營商(例如英國的Vodafone)是基于現(xiàn)有的WCDMA網(wǎng)絡,以廣播模式傳送移動電視節(jié)目。不過,隨著更多的用戶轉(zhuǎn)換到3G,將存在網(wǎng)絡擁擠的風險。這個問題促使業(yè)界積極尋求替代技術以滿足新的需求,現(xiàn)在已經(jīng)有運營商開始將DVB-H系統(tǒng)作為一種可能的解決方案進行試驗。而高通公司也在不斷發(fā)展其MediaFLO技術,以使其成為一種解決方案,現(xiàn)已有美國運營商表示采用這種系統(tǒng)。
盡管這兩種技術都能滿足發(fā)送移動電視的技術要求,但對于移動運營商而言,每種技術都存在商用化缺點。兩種系統(tǒng)都要求運營商與第三方合作采用他們的頻譜,并需要額外的基礎設施擴建。此外,還有很多與移動廣播可用頻譜相關的問題有待解決。
有限的可用頻譜
頻譜是非常寶貴的資源。有限的可用頻譜與日益增長的用戶吞吐量需求迫使人們從技術上尋求盡可能高的頻譜利用率。這樣一來,頻譜使用效率較低的技術就會被淘汰,取而代之的是更新、帶寬利用效率更高的技術。例如,在廣播和電視應用上,模擬廣播技術被數(shù)字技術所替代。然而,在很多這樣的發(fā)展進程中,舊技術的淘汰需要一個過程,因而,在新技術完全取代舊技術之前,舊技術所占用的頻譜資源對于新技術來說是不可用的。
圖:不同地區(qū)可用的頻譜分配
有限的可用頻譜資源產(chǎn)生的另一個影響是,當頻譜在開放市場上具有可用性時,該頻譜就會有很高的潛在價值。例如,2001年英國第一個IMT-2000 3G執(zhí)照拍賣了大約40億美元。獲得3G執(zhí)照的運營商可以使用雙頻FDD方式和單頻TDD方式。這反映出在3GPP內(nèi)部兩種技術的同步開發(fā)和標準化。此外,最初的IMT-2000頻譜分配在許多歐洲和亞洲國家都得到協(xié)調(diào)。
在頻譜分配中應用無線傳輸技術的好處是能有效傳輸非對稱的上行和下行鏈路數(shù)據(jù)速率,例如時分雙工上行和下行鏈路通信。這是因為能夠改變上行和下行鏈路傳輸之間的切換點,以使下行數(shù)據(jù)速率比上行鏈路速率更高。因此,運營商的頻譜分配適合于為移動用戶提供廣播內(nèi)容。
另外,在多個地理區(qū)域協(xié)調(diào)的頻譜還允許運營商批量采購設備,獲得規(guī)模經(jīng)濟的利處。同樣還能使用戶在多個區(qū)域之間漫游。目前,許多運營商已經(jīng)擁有或者能夠使用這些頻譜。
UTRA TDD的優(yōu)勢
顯然,在向移動用戶傳送廣播內(nèi)容方面,IMT-2000頻譜分配提供了很多可能性。不過,進行內(nèi)容廣播的技術還需要滿足一些要求。例如,要使這種廣播對于運營商和內(nèi)容提供商來說是可行的,并且具有經(jīng)濟效益,在業(yè)務可用性、價格和質(zhì)量等方面,與采用其他技術(例如DVB-H和MediaFLO)所提供的同類業(yè)務相比要具有競爭力。
在業(yè)務可用性方面,對于目標用戶群來說,一種成功的移動廣播應該是易于使用的。這意味著此業(yè)務在其覆蓋的區(qū)域內(nèi)必須確保較低的斷線率。另外,從商業(yè)角度看,未來幾年中,移動廣播業(yè)務環(huán)境將成為一個競技場,勢必與其他技術所提供的業(yè)務競爭。同樣,相對于寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入,用戶通常并不愿意為廣播內(nèi)容買單。這些因素綜合起來就要求移動廣播技術必須滿足較低的終端和基礎設施成本要求,同時內(nèi)容發(fā)送或者運營開銷成本也要低。
通過數(shù)字衛(wèi)星和地面廣播技術,用戶期望在廣播內(nèi)容方面有更好的選擇。盡管從固定到移動的轉(zhuǎn)變存在技術上的困難,但用戶的期望值已經(jīng)確定,而且他們不能容忍低劣的服務質(zhì)量。在移動環(huán)境的激烈競爭中,不僅要求提供相近數(shù)量的高質(zhì)量廣播頻道,還要求在移動中實現(xiàn)相同的服務質(zhì)量。為滿足這些期望值,移動廣播技術的典型頻譜效率目標是1bps/Hz,并且在95%的覆蓋區(qū)域內(nèi)提供一致的服務質(zhì)量。
最近宣布的一個解決方案將商業(yè)UMTS TD-CDMA方案的性能優(yōu)勢與新近定義的多媒體廣播和多播標準(MBMS)第六版相結(jié)合,相對于可選的移動電視解決方案,該方案為運營商提供了巨大的戰(zhàn)略、性能和經(jīng)濟優(yōu)勢。TD-CDMA或UTRA TDD在3GPP中實現(xiàn)了標準化,與WCDMA(也稱為UTRA FDD)實現(xiàn)了高度協(xié)調(diào)。這種技術可以用來有效發(fā)送移動廣播內(nèi)容。
作為3GPP標準的一部分,TD-CDMA的標準化考慮了IMT-2000頻譜分配。在2GHz頻率附近,一般的移動廣播部署大都采用蜂窩拓撲結(jié)構,與底層的技術實現(xiàn)無關??紤]到這點,采用標準化的蜂窩技術在這些頻段發(fā)送移動廣播內(nèi)容才有意義。
盡管采用3GPP UTRA FDD模式來發(fā)送內(nèi)容到移動用戶是可行的,但它定位于對稱業(yè)務,并采用專用的信號發(fā)送載體。因此隨著技術的普及,在上行和下行鏈路流量上會存在大量的非對稱性、頻譜效率低等問題,網(wǎng)絡將很快進入超負荷狀態(tài)。
而UTRA TDD的一個關鍵優(yōu)勢在于它與現(xiàn)有的UTRA FDD具有高度協(xié)調(diào)性。這意味著設備和軟件可以共享網(wǎng)絡基礎設施,即3G運營商可以使用現(xiàn)有的UTRA FDD蜂窩站設備用于UTRA TDD廣播業(yè)務,例如共享基站天線系統(tǒng)。還可以共享終端用戶設備的一些組件,這有助于延長電池使用壽命,并且對于終端產(chǎn)品外形尺寸的影響也不會太大。
本文小結(jié)
終端用戶對高級多媒體應用范圍和業(yè)務的需求不斷增長,移動電視成為運營商關注的盈利業(yè)務。有限的可用頻譜與日益增長的用戶吞吐量需求迫使人們從技術上尋求盡可能高的頻譜利用率,頻譜使用效率較低的技術就會被帶寬利用效率更高的技術所取代。IMT-2000頻譜分配在向移動用戶傳送廣播內(nèi)容方面提供了很多可能性。
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