移動通信迅猛發(fā)展,其業(yè)務從話音逐步向數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務轉(zhuǎn)變，其視頻業(yè)務的非對稱性體現(xiàn)的越來越明顯。目前在現(xiàn)有2.5G上和將要部署的3G上開展視頻業(yè)務均存在著網(wǎng)絡帶寬、功耗、資費和合適的商業(yè)模式等問題。而地面數(shù)字電視廣播具有高傳輸碼率和巨大帶寬的廣播信道，其廣播特性使其資費相對低廉，特別是基于IP的數(shù)據(jù)廣播技術應用為電視廣播技術和移動網(wǎng)絡的自然結(jié)合做好了鋪墊，而兩者的融合可以為解決上述存在的問題提供新的思路，可以給消費者帶來新的、引人注目的服務業(yè)務如手機電視等。
1 地面數(shù)字電視廣播和移動通信的融合
　　地面數(shù)字電視廣播(DTTB)信息傳輸容量大，在一個8MHz信道中可傳輸20Mbps以上數(shù)據(jù)，頻率資源豐富，質(zhì)量好，適于移動接收,滿足多媒體需求的非對稱性。但作為單向廣播網(wǎng)，它沒有回傳信道，缺乏完善的運營支撐和用戶服務系統(tǒng)。目前地面數(shù)字電視廣播 DTTB協(xié)議有：DVB-T、DVB－H、DAB、ISDB-T和國內(nèi)提出的DMB-T/ADTB-T/TiMi。
　　移動通信網(wǎng)絡是健全的雙向通信網(wǎng)絡，支持點對點通信，擁有龐大的用戶群，完善的運營支撐和用戶管理系統(tǒng)。目前，高端手機的視頻顯示功能趨于成熟，但移動通信網(wǎng)開展視頻業(yè)務受到頻率資源的限制，并且其網(wǎng)絡結(jié)構不適用于非對稱業(yè)務，服務質(zhì)量(QoS)和用戶數(shù)有關，對用戶數(shù)量敏感,不易保持恒定，視頻業(yè)務運營成本相對高。目前移動通信網(wǎng)絡 UMTS/GPRS的廣播協(xié)議有：MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service, 多媒體廣播多播業(yè)務)。特點是在MBMS服務區(qū)內(nèi)，多媒體數(shù)據(jù)的單向點對多點傳輸；能有效地利用移動網(wǎng)絡的無線/網(wǎng)絡資源；但2007 年沒有希望實現(xiàn)。
　　對視頻業(yè)務而言，廣播電視和移動通信之間的優(yōu)勢和局限互補。從服務需求和技術發(fā)展出發(fā)，實現(xiàn)兩個平臺的融合，可為用戶移動手持設備提供無縫隙的多媒體業(yè)務。另外地面數(shù)字電視廣播和移動通信技術融合可以最大限度地優(yōu)化和利用頻率資源。全國僅用一個8M電視頻道就可實現(xiàn)向SDTV、PDA和手機用戶廣播25～100套數(shù)字電視節(jié)目。兩種技術匯聚的目標是為手持移動設備提供接收視頻廣播的能力，滿足用戶在任何時間、任何地點觀看任何電視視頻節(jié)目的愿望。
　　匯聚可以有三種方式。
　　(1) 將兩個系統(tǒng)在終端中單獨集成，如同GSM手機中集成FM收音機。終端設備聚集了地面數(shù)字電視廣播和手持移動通信設備的特性：移動、小天線、小屏幕、室內(nèi)覆蓋和電池供電，移動運營商能從電視節(jié)目帶來的流量中獲益。
　　(2) 集成移動通信的數(shù)據(jù)通道。利用UMTS、GSM、CDMA等移動網(wǎng)絡為交互業(yè)務提供回傳信道，這些信道具有高帶寬、移動和永遠在線等特性。基于回傳信道，移動運營商可以為廣播運營商提供用戶鑒權、計費和管理等服務。
　　(3) 也可通過UMTS傳輸DTV電視服務。在UMTS網(wǎng)絡中用DTTB頻譜進行內(nèi)容廣播，但廣播內(nèi)容必須轉(zhuǎn)碼處理，成為低碼率和低分辨率，以便通過UMTS傳輸給單獨的UMTS終端。
　　匯聚的通用結(jié)構圖如圖1所示。

2 IP數(shù)據(jù)廣播(IP datacasting,IPDC)
　　地面數(shù)字電視廣播和和移動通信匯聚的核心是IP數(shù)據(jù)廣播，在IPDC網(wǎng)絡中所有的內(nèi)容都將以IP數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送。換言之，除了傳統(tǒng)的電視節(jié)目，所有基于IP的數(shù)字內(nèi)容都可以作為廣播的內(nèi)容。
　　IPDC通常用廣播方式來發(fā)送數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)可以被覆蓋范圍內(nèi)的任何一個用戶接收到，所以就有必要采取措施以控制服務的使用。可以用有條件接收CA(Conditional Access)或數(shù)字資格管理DRM(Digital Rights Management)來加密數(shù)據(jù)，識別用戶使用特定數(shù)據(jù)、應用和流的權利。
　　IPDC體系結(jié)構可以分成“3C”商務體系層：內(nèi)容(Content)、連接 (Connection)和消費(Consumption)。第一個體系層：內(nèi)容層，包括了內(nèi)容和服務的傳送。通常與這個體系層有關的是內(nèi)容提供者或匯聚者。第二個體系層：連接層，包括了核心網(wǎng)和接入網(wǎng)，由網(wǎng)絡經(jīng)營者運作。第三體系層：消費層，包括了用戶設備，即由硬件和軟件商所提供的用戶平臺和應用程序。
　　如圖2所示，每一個體系層都可以看作是一個單一的組成部分，但它可以包含多個物理或邏輯組成部分。邏輯接口包括內(nèi)容接口、服務接口和核心接口。內(nèi)容接口負責內(nèi)容及其描述的發(fā)送。服務接口提供流成型、文件和應用程序發(fā)送、可靠性、計費、DRM、內(nèi)容保護、服務發(fā)現(xiàn)和服務請求等功能。核心接口提供服務質(zhì)量(QoS)保證和分配IP地址等功能。

　　(1) 內(nèi)容層
　　內(nèi)容層通常提供文件的數(shù)據(jù)存儲、存儲轉(zhuǎn)發(fā)、高速緩存和內(nèi)容管理系統(tǒng)(CMS)等功能。所有的內(nèi)容源(外部的和內(nèi)部的)都被包含在這層里。必要的數(shù)據(jù)被收集起來以用于計費。可以采用DRM來加密內(nèi)容，確保使用權。在圖2中可以看到：內(nèi)容層和服務發(fā)送層通常通過基于IP的網(wǎng)絡來交互。注意：服務網(wǎng)絡接口為內(nèi)容層和服務發(fā)送層的交互提供接口，同時也為服務發(fā)送層之間的交互提供接口。
　　(2) 服務發(fā)送層
　　服務發(fā)送層為服務提供濾波、匯聚、采集、聲明和內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)等功能。內(nèi)容和服務可以從不同的內(nèi)容和服務提供者處獲得。服務發(fā)送層為用戶定義了廣泛的包括會話管理、有效性和服務保證等服務支持。有時候需要有某種服務管理系統(tǒng)來管理這層。在服務發(fā)送層里，定義了所使用的會話、協(xié)議和其他方式。在這層里，通過使用協(xié)議，例如會話描述協(xié)議(SDP)產(chǎn)生了服務聲明信息。有時候需要將內(nèi)容用另一種碼來表示，所以就要使用合適的協(xié)議和編碼方案。假如內(nèi)容被變換編碼了，那么在這層里可能還需要一個內(nèi)容存儲系統(tǒng)。可以在這層里使用DRM來加密和保護服務。當然也可以使用其它的加密方法，如IP安全性(IP Sec)。
　　(3) 核心層
　　核心層是一個能實現(xiàn)IP路由的多播網(wǎng)絡。它添加了IPDC所需要的傳輸層功能和網(wǎng)絡功能。核心層按照所使用的容量，為服務經(jīng)營者提供必要的計費信息。核心網(wǎng)可以和其他網(wǎng)絡經(jīng)營者的核心網(wǎng)互通。在IP網(wǎng)上，核心網(wǎng)必須提供到服務發(fā)送層和接入網(wǎng)絡層" title="網(wǎng)絡層">網(wǎng)絡層的接口。這些接口提供了關于網(wǎng)絡拓撲結(jié)構的所有必需信息。
　　(4) 廣播接入網(wǎng)絡層和反向信道接入網(wǎng)絡層
　　廣播接入網(wǎng)絡層提供到客戶端以及發(fā)送數(shù)據(jù)的基礎設施的連接。在基于DVB-T的IPDC網(wǎng)中，廣播接入網(wǎng)是基于IP的、單向的、無線的、寬帶的、通常是點對多點的。反向信道接入網(wǎng)絡層也使用IP協(xié)議。它與廣播接入網(wǎng)絡層的主要區(qū)別在于：連接是雙向的，并且數(shù)據(jù)的傳輸速率要低得多。在廣播接入網(wǎng)絡層中，QoS保證是需要的。地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)有可能發(fā)生錯誤，因此需要采用糾錯功能，例如前向糾錯(FEC)來糾正錯誤。接入網(wǎng)也收集必要的計費信息(例如終端用戶使用反向信道的信息)。接入網(wǎng)絡層必須提供連接到核心層(基于IP網(wǎng))和用戶平臺的接口。
　　(5) 用戶平臺層
　　用戶應用程序?qū)油ㄟ^應用程序接口(API)存取或處理由用戶平臺層提供的數(shù)據(jù)。用戶平臺層是一個多層的系統(tǒng)，通常包括網(wǎng)絡層和應用層。用戶平臺可以包括數(shù)據(jù)流、電源管理、瀏覽、服務發(fā)現(xiàn)、DRM、服務接入和付費功能等的物理接入。
　　(6) 用戶應用程序?qū)?BR>　　應用程序在用戶應用程序?qū)永镞\行。一般和低級的功能由用戶平臺API來提供。與內(nèi)容層連接的邏輯接口保證應用程序工作在端到端的方式下。
3 DVB－T、DVB－H
　　歐洲電信組織(ETSI)早在1998年制定了DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial，陸地數(shù)字視頻廣播標準)。DVB-T支持IPDC，其網(wǎng)絡可以用來向固定或移動終端廣播IP(Internet Protocol)數(shù)據(jù)。在DVB-T中，數(shù)據(jù)可用多協(xié)議封裝(MPE)，然后輸出傳送流(TS)，傳送流采用DVB-ASI(用于異步串行接口的數(shù)字視頻廣播標準) 所定義的數(shù)據(jù)格式。多個傳送流通過復用器形成一個傳送流，經(jīng)編碼正交頻分復用(COFDM)調(diào)制之后，由地面發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送出去。需要說明DVB-T雖然是為傳輸MPEG2碼流研發(fā)的，但基本上可以傳輸任何數(shù)據(jù)。但是對于手持移動設備，DVB-T有以下問題需要改進：(1)需減少功耗，這是實現(xiàn)手持移動設備接收廣播信號的關鍵；(2)在蜂窩移動環(huán)境下，需提高移動信道中的C/N 和Doppler性能，以及抗脈沖噪聲的能力；(3)因為是定位于移動用戶，當他們離開一個蜂窩區(qū)，而進入一個新的蜂窩區(qū)時，傳輸系統(tǒng)應該很方便的進入對應服務區(qū)，實現(xiàn)無縫切換；(4)提高移動環(huán)境下的網(wǎng)絡設計靈活性，實現(xiàn)從中規(guī)模到大規(guī)模SFN中的單天線移動接收。
　　DVB-H(Digital Video Broadcasting-Transmission System for Handheld Terminals,用于手持移動終端的數(shù)字視頻廣播)就是基于DVB－T標準開發(fā)的適用于手持移動設備傳輸標準，只支持基于IP的業(yè)務，它對現(xiàn)有的DVB－T系統(tǒng)有良好的兼容性。如果在現(xiàn)有的 DVB-T網(wǎng)絡中引入DVB-H業(yè)務時，使用復用技術或分級調(diào)制均可以為IP業(yè)務保留帶寬。采用復用技術時，DVB-H IP業(yè)務在復用器層與MPEG-2業(yè)務一起并行插入一個傳送碼流中。采用分級調(diào)制，DVB-H IP業(yè)務被插入到DVB-T調(diào)制器的高優(yōu)先級碼流中。當然也可以建設全新的DVB-H系統(tǒng)。圖3是一種通過復接器與MPEG2 DTV共享網(wǎng)絡的DVB-H實現(xiàn)系統(tǒng)示意圖。

　　DVB-H系統(tǒng)主要在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層采用以下三種技術實現(xiàn)上述支持移動接收的特性。
　　(1) 提出時間片(Time-slicing)技術降低終端的平均功耗和增強平穩(wěn)和無縫的切換
　　時間片的概念是以突發(fā)形式傳送數(shù)據(jù)，突發(fā)的傳輸碼率高于傳統(tǒng)帶寬管理模式下傳輸同樣數(shù)據(jù)量所需要的碼率，為2Mbps。在突發(fā)中，標識了下一個突發(fā)開始的時間。在兩個突發(fā)之間，不傳輸基本流數(shù)據(jù)，并允許其他基本流去使用這個帶寬。這使得接收機只在接收所請求的業(yè)務突發(fā)時才保持激活狀態(tài),可大幅降低功耗，對于視頻流，可降低90%功耗。如果手持終端需要恒定的低比特率，那么可以通過緩沖接收到的突發(fā)數(shù)據(jù)實現(xiàn),一般為2Mbit緩存。
　　時間片技術提供了另一個好處，使用同一個RF(高頻)部分就可在off-time期間(兩個突發(fā)之間)監(jiān)視相鄰蜂窩的情況。從而得到準最優(yōu)的切換判決，實現(xiàn)平滑無縫的軟切換，保持業(yè)務正常。而原來的 DVB-T系統(tǒng)中，單個終端要實現(xiàn)平滑切換需要兩個高頻頭。
　　(2) 采用MPE－FEC增強魯棒性和移動接收性能
　　DVB-H標準在數(shù)據(jù)鏈路層為IP數(shù)據(jù)包增加了RS(255，191)糾錯編碼，作為MPE的前向糾錯編碼，校驗信息將在特定的FEC段中傳送，稱之為MPE-FEC。采用MPE-FEC的目標是提高移動信道中的C/N、多普勒性能以及抗脈沖干擾能力。
　　(3) 網(wǎng)絡設計的靈活性和新的信令機制
　　DVB-H標準在DVB-T原有的2K(2048)和8K(8192)模式下增加了4K(4096)模式，通過協(xié)調(diào)移動接收性能和單頻網(wǎng)規(guī)模進一步提高網(wǎng)絡設計的靈活性。同時，為進一步提高移動時2K和4K模式的抗脈沖干擾性能，DVB-H標準在物理層特為二者引入了深度符號交織(in-depth interleaving)技術。
　　DVB-H采用新的傳輸參數(shù)信令(TPS)能夠為系統(tǒng)供一個魯棒性強、易訪問的信令機制，能使接收機更快地發(fā)現(xiàn)DVB-H業(yè)務。TPS是一個具有良好魯棒性的信號，即使在低C/N地條件下，解調(diào)器仍能快速將其鎖定。DVB-H系統(tǒng)使用兩個新TPS比特標識時間片和可選的MPE-FEC是否存在，另外用DVB-T中已存在的一些共享比特表示4K模式、符號交織深度和峰窩標識。
　　DVB-H的終端可以是手機、PDA設備、便攜式電腦、計算機等，不同的終端對應的DVB-H碼速率不同，如表1所示。