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 華為基于eMBMS的LTE Video解決方案首次亮相MAE
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專(zhuān)業(yè)方向  移動(dòng)網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化——理論與實(shí)踐
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發(fā)表于 2013-06-28 09:19:24  只看樓主 

在2013年亞洲移動(dòng)通信博覽會(huì)(MAE)上，華為現(xiàn)場(chǎng)展示了基于eMBMS的即攝即傳業(yè)務(wù)。雖然即攝即傳業(yè)務(wù)早已為人所熟知，但是與eMBMS聯(lián)合展示還是第一回。更重要的是，基于eMBMS的LTE Video解決方案正在改變著運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)趨勢(shì)和業(yè)務(wù)發(fā)展模式。
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出井噴態(tài)勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量在未來(lái)幾年將繼續(xù)大幅增長(zhǎng)，其中視頻占據(jù)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的最大份額，并有望在2018年年底前繼續(xù)保持每年60%的增速, 視頻業(yè)務(wù)將成為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)最有潛力的業(yè)務(wù)。在某些網(wǎng)絡(luò)中，單用戶(hù)月均視頻消費(fèi)量將高達(dá)2.6GB。尤其是未來(lái)基于無(wú)線(xiàn)的實(shí)時(shí)廣播組播業(yè)務(wù)將倍受青睞。
移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展給蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了前所未有的壓力與挑戰(zhàn)。對(duì)于僅支持單播的2G/3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，基于無(wú)線(xiàn)的視頻直播業(yè)務(wù)，由于帶寬受限難以實(shí)際落地。而LTE支持的帶寬更大、時(shí)延更短，同時(shí)，組播業(yè)務(wù)采用專(zhuān)屬信道，不占用業(yè)務(wù)信道，大大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源，因此在4G時(shí)代，才能夠真正落地基于無(wú)線(xiàn)的實(shí)時(shí)廣播組播業(yè)務(wù)。
另一方面，面對(duì)OTT的沖擊，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商面臨被“管道化”的風(fēng)險(xiǎn)，由于缺少有效的針對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的商業(yè)模式，單純依靠“流量”收費(fèi)的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商，雖然在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化上投入重金，卻仍難逃脫“增量不增收”的怪圈。
可以說(shuō)，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在其發(fā)展歷程上迎來(lái)了“拐點(diǎn)”，如何充分發(fā)揮電信厚網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)、構(gòu)建針對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)尤其是移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)“成本低、容量大、體驗(yàn)良好”的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及與移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)相匹配的商務(wù)模式，是決定其未來(lái)的價(jià)值鏈位置、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力乃至生存根本的關(guān)鍵。
華為LTE Video解決方案助力移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型
面向3G網(wǎng)絡(luò)的MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)多媒體廣播組播業(yè)務(wù)產(chǎn)生于2005年, 受標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)成熟度以及節(jié)目源和用戶(hù)體驗(yàn)的限制,該技術(shù)最終并未獲得大規(guī)模商用。然而，終端用戶(hù)對(duì)移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)的需求與日俱增，于是3GPP在2010年推出了基于LTE的eMBMS技術(shù)（Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service）。相對(duì)于MBMS，eMBMS技術(shù)更加成熟，其所依賴(lài)的網(wǎng)絡(luò)和商用部署條件也更加完善。
目前，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商普遍面臨由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)尤其是移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)的沖擊而帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)瓶頸，以及由于OTT的沖擊而被管道化的風(fēng)險(xiǎn)，華為綜合考察成本、網(wǎng)絡(luò)性能、用戶(hù)體驗(yàn)以及商務(wù)模式等因素，提出了基于eMBMS的“LTE Video解決方案”。該解決方案幫助移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)eNodeB軟件升級(jí)和添加極少量網(wǎng)元的方式，迅速將“管道”轉(zhuǎn)型為“平臺(tái)”——通過(guò)有效規(guī)劃和調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源，建立與移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)乃至移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相匹配的“邏輯化”的專(zhuān)用通道，通過(guò)保證視頻業(yè)務(wù)的用戶(hù)可達(dá)性并發(fā)揮電信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)確保用戶(hù)體驗(yàn)，向內(nèi)容提供商提供增值的“平臺(tái)化”的服務(wù)，最終達(dá)到提升運(yùn)營(yíng)商在價(jià)值鏈中的位置并實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)再分配的目的。
相比CMMB，LTE Video的內(nèi)容來(lái)源更加廣泛，所支持的終端類(lèi)型也更加豐富。按照?qǐng)鼍皠澐郑?/font>LTE Video所支持的業(yè)務(wù)可以歸結(jié)為三類(lèi)：熱點(diǎn)場(chǎng)景類(lèi)、移動(dòng)場(chǎng)景類(lèi)以及家庭場(chǎng)景類(lèi)。熱點(diǎn)場(chǎng)景又分為固定熱點(diǎn)和移動(dòng)熱點(diǎn)：典型的固定熱點(diǎn)包括商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、體育館……而移動(dòng)熱點(diǎn)則包括行駛中的地鐵、公交車(chē)等交通工具。熱點(diǎn)場(chǎng)景類(lèi)業(yè)務(wù)集中于廣告、重大賽事的直播以及政府緊急信息推送，可用的終端主要是電子廣告屏或電視。移動(dòng)場(chǎng)景側(cè)重移動(dòng)終端用戶(hù)，針對(duì)這類(lèi)用戶(hù)的業(yè)務(wù)包括新聞、天氣以及視頻短片等，終端用戶(hù)可以根據(jù)自己的喜好在終端側(cè)對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容進(jìn)行定制，網(wǎng)絡(luò)側(cè)則負(fù)責(zé)將相關(guān)的熱點(diǎn)節(jié)目?jī)?nèi)容及時(shí)推送至用戶(hù)的。

圖2 LTE Video組網(wǎng)圖
手機(jī)、PAD等終端設(shè)備上。家庭場(chǎng)景類(lèi)的業(yè)務(wù)多數(shù)為電視節(jié)目直播或者熱點(diǎn)視頻節(jié)目推送，和前兩種場(chǎng)景不同，機(jī)頂盒在這里充當(dāng)了網(wǎng)絡(luò)側(cè)所推送的視頻的存儲(chǔ)器的作用，并且通過(guò)和移動(dòng)終端（手機(jī)、PAD）的互動(dòng)，支持同一視頻節(jié)目在手機(jī)、電視等不同屏幕之間的無(wú)縫切換，給終端用戶(hù)帶來(lái)方便的同時(shí)亦可有效提升用戶(hù)體驗(yàn)。
LTE Video解決方案可有效緩解移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的沖擊
對(duì)于單播蜂窩網(wǎng)絡(luò)，每當(dāng)用戶(hù)發(fā)起移動(dòng)視頻數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，都必須建立專(zhuān)用的信令通道和媒體通道加以支持，當(dāng)成百上千的用戶(hù)同時(shí)發(fā)起移動(dòng)視頻請(qǐng)求時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗可想而知。從理論上來(lái)講，如果用戶(hù)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求毫不相關(guān)，那么我們只能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容來(lái)滿(mǎn)足所有用戶(hù)的并發(fā)需求；但是，如果用戶(hù)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求部分相關(guān)（比如100個(gè)用戶(hù)中可能有10個(gè)用戶(hù)點(diǎn)播的視頻是相同的），那我們就可以通過(guò)合并這些需求（廣播或多播，以單一的網(wǎng)絡(luò)資源滿(mǎn)足多個(gè)用戶(hù)的需求）來(lái)達(dá)到“軟”擴(kuò)容的目的，進(jìn)而緩解移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的沖擊。
如圖3所示，基于給定的LTE網(wǎng)絡(luò)資源，通過(guò)在時(shí)間維度和頻率維度的靈活調(diào)配，我們就可以實(shí)現(xiàn)成本最小的容量?jī)?yōu)化。舉例來(lái)說(shuō)，在晚上10點(diǎn)至第二天凌晨4點(diǎn)這段時(shí)間，大多數(shù)用戶(hù)正在休息，單播業(yè)務(wù)量較少，網(wǎng)絡(luò)資源閑置率較高，此時(shí)可以將網(wǎng)絡(luò)資源更多地分配給組播/廣播業(yè)務(wù)使用，比較典型地，可以利用這段時(shí)間將用戶(hù)定制的視頻信息以組播的方式推送給終端用戶(hù)，并保存在終端設(shè)備的存儲(chǔ)卡中。以TDD典型配比實(shí)驗(yàn)室最大吞吐量21Mbps來(lái)估算，LTE Video每晚最大推送量可達(dá)75.6GByte。此外，由于推送的大多數(shù)是熱點(diǎn)內(nèi)容，信息有效率較高，從而可以明顯降低單播的次數(shù)和時(shí)長(zhǎng)，換句話(huà)說(shuō)，我們利用夜間的閑置資源釋放了忙時(shí)N*75.6GByte的單播需求，忙時(shí)網(wǎng)絡(luò)資源得到“有效節(jié)約”，“軟”擴(kuò)容得以實(shí)現(xiàn)。另一方面，用戶(hù)的視頻訪(fǎng)問(wèn)變成了“本地存儲(chǔ)卡訪(fǎng)問(wèn)”，用戶(hù)體驗(yàn)也得到了極大改善。

圖3 LTE Video下行網(wǎng)絡(luò)資源分配示例
與此相類(lèi)似，通過(guò)分配較少資源開(kāi)辟忙時(shí)“視頻廣播/組播通道”，可以支持各類(lèi)電視節(jié)目和重大賽事的直播。同樣可以減少單播的數(shù)量及時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)而提升系統(tǒng)的“有效容量”。另一方面，結(jié)合MBSFN（多播/廣播單頻網(wǎng)）技術(shù)，小區(qū)邊緣的干擾問(wèn)題得到有效抑制，廣播/組播通道的用戶(hù)體驗(yàn)同樣得到有力保障。
LTE Video解決方案有助于運(yùn)營(yíng)商擺脫“增量不增收”的困境
由于受到OTT的沖擊，電信運(yùn)營(yíng)商面臨著“數(shù)據(jù)流量暴漲，收入增長(zhǎng)乏力”的“被管道化”的危險(xiǎn)。如何有效發(fā)揮電信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)、尋求新的商業(yè)模式和利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)成為擺在運(yùn)營(yíng)商面前亟待解決的難題。
華為的LTE Video解決方案可以幫助運(yùn)營(yíng)商改變以往單純收取流量費(fèi)的經(jīng)營(yíng)模式，通過(guò)為廣播、組播、單播等不同業(yè)務(wù)搭建差異化的邏輯數(shù)據(jù)通道，為廣告商和內(nèi)容提供商提供直達(dá)用戶(hù)的渠道門(mén)戶(hù)，通過(guò)電信級(jí)的廣告廣播、視頻加速以及包月套餐等增值服務(wù)提升流量?jī)r(jià)值并實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)在價(jià)值鏈的再分配。
廣告收入是OTT廠(chǎng)商最大的收入來(lái)源之一，通過(guò)租賃組播和廣播頻道，運(yùn)營(yíng)商可以幫助廣告商實(shí)現(xiàn)在固定和移動(dòng)熱點(diǎn)（例如商場(chǎng)的電子信息屏、車(chē)站廣告牌、車(chē)載移動(dòng)電視等）的廣告實(shí)時(shí)投放，并按照投放時(shí)間和投放范圍向廣告商收費(fèi)。
隨著視頻業(yè)務(wù)量的暴漲，畫(huà)面卡、馬賽克增多等由于網(wǎng)絡(luò)容量受限從而引發(fā)的數(shù)據(jù)時(shí)延及時(shí)延抖動(dòng)增大的性能問(wèn)題逐漸凸顯出來(lái)。各種視頻加速技術(shù)面對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞也無(wú)計(jì)可施。LTE Video通過(guò)熱點(diǎn)視頻推送，將實(shí)時(shí)播放變?yōu)楸镜夭シ牛瑥亩鴱母旧媳苊饬擞脩?hù)體驗(yàn)變差的問(wèn)題。運(yùn)營(yíng)商可據(jù)此向OTT內(nèi)容供應(yīng)商提供“視頻加速”服務(wù)并收取費(fèi)用。
此外，由于組播帶寬不會(huì)隨著用戶(hù)數(shù)量的增長(zhǎng)而呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)分配較少的網(wǎng)絡(luò)資源開(kāi)辟“新聞、短視頻的組播/廣播通道”，并向用戶(hù)推出“不限流量、不限時(shí)長(zhǎng)”的包月套餐，結(jié)合“零等待”的PUSH服務(wù)，通過(guò)向終端用戶(hù)收費(fèi)創(chuàng)造新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。
結(jié)束語(yǔ)
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)量暴漲，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商面臨“網(wǎng)絡(luò)性能受限”和“增量不增收”的雙重考驗(yàn)。為此，華為從2011年開(kāi)始規(guī)模投入LTE Video解決方案的研發(fā)，旨在幫助運(yùn)營(yíng)商緩解網(wǎng)絡(luò)壓力并提升網(wǎng)絡(luò)價(jià)值。LTE Video解決方案通過(guò)在時(shí)間維度和業(yè)務(wù)維度有效調(diào)配網(wǎng)絡(luò)資源，并結(jié)合eMBMS技術(shù)，可有效實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)“軟擴(kuò)容”；同時(shí)，基于組播/廣播技術(shù)以及用戶(hù)體驗(yàn)保障而提出的“廣告投放”、“視頻加速”以及“包月套餐”等業(yè)務(wù)，將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管道變成了面向“廣告商”、“內(nèi)容商”以及“終端用戶(hù)”的服務(wù)平臺(tái)，多種商務(wù)模式有助于運(yùn)營(yíng)商早日脫離“被管道化”的怪圈。此外，4G的廣播組播業(yè)務(wù)，需要網(wǎng)絡(luò)和終端的端到端配合支持，華為是最早實(shí)現(xiàn)端到端支持的廠(chǎng)家。目前在1個(gè)4G小區(qū)中，能夠同時(shí)支持單播、組播和廣播等方式，在組播區(qū)域設(shè)置、節(jié)目源切換等方面非常靈活，能夠支持運(yùn)營(yíng)商的商用落地。

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