Phát triển ứng dụng truyền hình di động trên mạng 3g

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG 1.1 Gi ới thiệu chung Truyền hình di động Mobile TV là công nghệ mã hoá và truyền dẫn các chương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

- Nguyễn Thị Thu Thủy

PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG MBMS

TRÊN MẠNG 3G

Chuyên ngành: Kỹ thuật truyền thông

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Kỹ thuật truyền thông

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

PGS.TS Phạm Văn Tiến

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Nguyễn Thị Thu Thủy, số hiệu học viên: CB110918, học viên cao học lớp KTTT2 khóa 2011B Người hướng dẫn là TS Phạm Văn Tiến Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong bản

lu ận văn “Phát tri ển ứng dụng truyền hình di động trên mạng 3G” là k ết

trong luận văn là hoàn toàn trung thực và rõ ràng Mọi thông tin trích dẫn đều được tuân theo luật sở hữu trí tuệ, liệt kê rõ ràng các tài liệu tham khảo Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm với những nội dung được viết trong lu ận văn này

H ọc viên

Nguy ễn Thị Thu Thủy

M Ở ĐẦU

Công nghệ truyền hình di động ngày nay được phát triển mạnh mẽ trên toàn

thế giới Sự hội tụ của truyền hình và di động đang dần trở thành phương tiện truyền thông đại chúng và tiến tới trở thành ngành công nghiệp giải trí siêu lợi nhuận cho các nhà khai thác dịch vụ viễn thông Có nhiều công nghệ truyền hình di động với các đặc thù khác nhau nên vấn đề đặt ra đối với nhà khai thác

là cần nghiên cứu kỹ lưỡng nhằm tìm ra giải pháp phù hợp nhằm thu được hiệu

quả cao nhất

Do khả năng cung cấp tốc độ truyền dẫn cao của các mạng di động 3G, nên

việc triển khai cung cấp tín hiệu truyền hình di động Mobile TV qua các mạng 3G là hoàn toàn khả thi Tại Việt Nam từ năm 2009 đến nay, MobiPhone, Vinaphone, Viettel đã triển khai cung cấp dịch vụ truyền hình di động dựa trên mạng unicast 3G dựa theo công nghệ truyền tải dòng chuyển mạch gói Ngày nay PSS được hỗ trợ bởi các nhà thiết bị sản xuất thiết bị đầu cuối và cung cấp các dịch vụ truyền tải dòng có chất lượng chấp nhận được

Dự án hiệp hội thế hệ ba 3GPP đã hoàn thành đặc tả công nghệ dịch vụ broadcast và multicast đa phương tiện (MBMS) ở phiên bản UMTS 6 MBMS yêu cầu sự thay đổi nhỏ ở giao thức mạng lõi và vô tuyến, điều này làm giảm chi phí thực hiện ở các thiết bị đầu cuối và mạng, làm cho công nghệ quảng bá

tế bào có chi phí tương đối rẻ so với các công nghệ quảng bá khác như DVB-H, DMB do không cần khoản ngân sách khổng lồ xây dựng mạng lưới mới và thuê

tần số vô tuyến Việc nghiên cứu công nghệ MBMS sẽ giúp ích cho triển khai

dịch vụ truyền hình di động trên các mạng 3G được nhanh chóng và đạt hiệu

quả cao

Luận văn tốt nghiệp “Phát tri ển ứng dụng truyền hình di động trên

m ạng 3G“ bao gồm 3 chương

Chương 1: Tổng quan truyền hình di động

Nội dung chương này trình bày về ưu điểm truyền hình di động trên mạng

Chương 2: Công nghệ MBMS

Chương này trình bày kiến trúc nền tảng công nghệ MBMS, các thực thể

chức năng và các phiên truyền tải dữ liệu MBMS

Chương 3: Triển khai MBMS trên 3G

Nội dung chương 3 trình bày các yêu cầu về phần cứng mạng, UE và các giao thức để hỗ trợ công nghệ MBMS và đưa ra đánh giá khả năng triển khai ở

M ỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

MỞ ĐẦU 2

MỤC LỤC 4

DANH MỤC BẢNG BIỂU 7

DANH MỤC HÌNH VẼ 7

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 9

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG 13

1.1 Giới thiệu chung 13

1.2 Ưu điểm truyền hình di động qua mạng 3G 14

1.2.1 Tính di động 14

1.2.2 Đa dạng dịch vụ 14

1.2.3 Khả năng tương tác 14

1.2.4 Bảo mật nội dung 16

1.3 Công nghệ truyền tải tín hiệu MobileTV 17

1.4 Truyền hình di động trên mạng 3G 22

1.4.1 Chế độ unicast và broadcast 22

1.4.2 Dịch vụ truyền tải dòng mạch gói của 3GPP 25

1.4.3 Công nghệ phát quảng bá/ đa hướng MBMS 31

1.5 Các dịch vụ truyền hình di động 36

1.6 Nội dung truyền hình di động tương tác 38

1.7 Kết luận chương 1 40

CHƯƠNG 2 : CÔNG NGHỆ MBMS 41

2.1 Giới thiệu chung về công nghệ MBMS 41

2.2 Kiến trúc MBMS 42

2.2.1 Trung tâm dịch vụ broadcast/multicast (BM-SC) 42

2.2.1.1 Chức năng phát hiện và thông báo 44

2.2.3 GGSN 48

2.2.4 SGSN 49

2.2.5 Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN/GERAN 49

2.2.5.1 GSM/EDGE 50

2.2.5.2 UMTS/WCDMA 51

2.2.6 UE 52

2.3 Các phiên truyền dẫn dịch vụ MBMS 52

2.4 Cấu trúc kênh giao diện vô tuyến MBMS 54

2.4.1 Kênh logic 54

2.4.2 Kênh truyền tải 54

2.4.3 Kênh vật lý 55

2.4.4 Kết nối điểm-tới-điểm, điểm-tới-đa điểm 56

2.5 Các chế độ của MBMS 57

2.6 Truy nhập tới các dịch vụ MBMS 58

2.6.1 Chế độ Multicast 58

2.6.1.1 Đăng ký 59

2.6.1.2 Thông báo dịch vụ 59

2.6.1.3 Tham gia 60

2.6.1.4 Phiên khởi đầu 60

2.6.1.5 Thông báo MBMS 60

2.6.1.6 Truyền dữ liệu 60

2.6.1.7 Phiên kết thúc 60

2.6.1.8 Rời khỏi dịch vụ 60

2.6.1.9 Dòng thời gian chế độ phát đa hướng 61

2.6.2 Chế độ broadcast 63

2.6.2.1 Thông báo dịch vụ 63

2.6.2.2 Phiên khởi đầu 63

2.6.2.3 Thông báo MBMS 64

2.6.2.4 Truyền dữ liệu 64

2.6.2.5 Phiên kết thúc 64

2.6.2.6 Dòng thời gian chế độ phát quảng bá 64

2.7 Công nghệ MBMS broadcast tiên tiến 64

2.7.2 Hướng dẫn dịch vụ điện tử ( ESG) 66

2.8 Bảo mật và quản lý nội dung 67

2.8.1 Bảo mật MBMS 67

2.8.2 Quản lý bản quyền số nội dung video di động 69

2.9 Kết luận chương 2 69

CHƯƠNG 3 TRIỂN KHAI MBMS TRÊN 3G 71

3.1 Kiến trúc điển hình hệ thống cung cấp tín hiệu MobileTV qua mạng 3G 71

3.2 Yêu cầu hệ thống triển khai MBMS 72

3.2.1 Yêu cầu hệ thống mạng truy nhập vô tuyến 72

3.2.2 Yêu cầu về thông báo MBMS 73

3.2.3 Yêu cầu chức năng RAN MBMS 74

3.3 Yêu cầu về thiết bị người sử dụng (UE) 75

3.3.1 Yêu cầu hỗ trợ chức năng đa phương tiện 75

3.3.1.1 Chipset 75

3.3.1.2 Hệ điều hành 78

3.3.1.3 Yêu cầu về chức năng của điện thoại 78

3.3.2 Chức năng hỗ trợ MBMS 79

3.4 Yêu cầu hỗ trợ giao thức cho MBMS 80

3.5 Năng lực cung cấp dịch vụ của các nhà khai thác mạng 3G ở Việt Nam 81

3.6 Đánh giá khả năng triển khai ở Việt Nam 82

3.6.1 Hệ thống cung cấp dịch vụ truyền hình di động của các nhà mạng 3G tại Việt Nam 82

3.6.2 Hiện trạng thị trường truyền hình di động tại Việt Nam 85

3.6.3 Khả năng triển khai truyền hình di động MBMS trên mạng 3G ở Việt Nam 87

3.7 Kết luận chương 3 88

CHƯƠNG 4 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MOBILETIVI TRÊN NỀN ĐIỆN THOẠI ANDROID 89

4.1 Giới thiệu hệ điều hành android và lập trình trên hệ điều hành android: 89

4.1.1 Hệ điều hành android là gì? 89

4.2.1 Cách sử dụng dịch vụ mobiletivi 91

4.2.2 Mô hình cung cấp nội dung 93

4.3 Xây dựng chương trình: 96

4.3.1 Xây dựng list kênh tivi 96

4.3.2 Xây dựng màn hình xem chương trình: 101

4.3.3 Giới thiệu về chương trình và phiên bản: 102

KẾT LUẬN 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

DANH M ỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 So sánh các công nghệ truyền hình di động 18

Bảng 1.2 Các khuôn dạng mã hoá/giải mã đối với dịch vụ streaming 26

Bảng 1.3 Các dịch vụ MBMS phổ biến 33

DANH M ỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Truyền hình di động tương tác 15

Hình 1.2 Truy nhập có điều kiện và bảo mật nội dung 16

Hình 1.3 Chế độ phát quảng bá và đơn hướng 22

Hình 1.4 Kiến trúc CMB 23

Hình 1.5 Ví dụ truyền tải dòng MobileTV với ba kênh khác nhau qua kết nối đơn hướng và quảng bá 25

Hình 1.6 Kiến trúc truyền tải dòng Mobile TV 27

Hình 1.7 Giá giao thức dịch vụ truyền tải dòng gói 3GPP 28

Hình 1.8 Thiết lập phiên truyền tải dòng trong 3GPP-PSS 29

Hình 1.9 Truyền tải tín hiệu MobileTV theo chuẩn 3GPP 30

Hình 1.10 Kiến trúc mạng MBMS 33

Hình 1.11 So sánh công nghệ MBMS với các công nghệ truyền tải khác 35

Hình 1.12 Mô hình luồng nội dung trong truyền hình di động 37

Hình 1.13 Dịch vụ thời tiết trên điện thoại di động 39

Hình 2.2 Cấu trúc chức năng BM-SC 44

Hình 2.3 Tổng quan bảo mật MBMS 46

Hình 2.4 Điểm tham chiếu mới hỗ trợ dịch vụ MBMS trong kiến trúc 3GPP 47

Hình 2.5 Các phiên truyền dẫn dịch vụ MBMS 53

Hình 2.6 Ánh xạ kênh MBMS 55

Hình 2.7 Khoảng thời gian giữa thời điểm truyền dẫn MICH và thay đổi nội dung MCCH 56

Hình 2.8 Các chế độ và phương pháp phân phát dữ liệu MBMS 57

Hình 2.9 Các phiên trong chế độ phát đa hướng MBMS 58

Hình 2.10 Ví dụ về dòng thời gian dịch vụ phát đa hướng 61

Hình 2.11 Các phiên trong chế độ phát quảng bá MBMS 63

Hình 2.12 Ví dụ dòng thời gian dịch vụ phát quảng bá MBMS 64

Hình 2.13 Chế độ broadcast tiên tiến 65

Hình 2.14 Tổng quan kiến trúc bảo mật MBMS 68

Hình 3.1 Kiến trúc hệ thống cung cấp tín hiệu MobileTV qua mạng 3G 71

Hình 3.2 Tính năng điện thoại tích hợp chipset Snapdragon 78

Hình 3.3 Ngăn xếp giao thức truyền tải file download điểm tới đa điểm 80

Hình 3.4 Ngăn xếp giao thức cho truyền tải file streaming 81

Hình 4.1 Thành phần hệ điều hành android 81

Hình 4.2 Luồng download 81

Hình 4.3 Luồng xem trực tiếp 810

Hình 4.4 Phương thức kết nối 811

Hình 4.5 Mô hình chuyển đổi dữ liệu 811

Hình 4.6 Giao diện chính 813

Hình 4.7 Các màn hình chính 814

Hình 4.5 List kênh 814

trên người sử dụng AMR Adaptive MultiRate Thích ứng đa tốc độ AVC Advanced Video Coding Mã hóa hình ảnh tiên

tiến

B

BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng

bá BCMCS BroadCast and MultiCast Service Dịch vụ quảng bá và đa

hướng BGCF Border Gateway Control Fuction Chức năng điều khiển

cổng biên BM-SC Broadcast Multicast Service Center Trung tâm dịch vụ

broadcast multicast

BSS Base Station System Hệ thống trạm cơ sở BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc

C

CA Conditional Access Truy nhập có điều kiện CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia

theo mã CMMB China Mobile Multimedia

Broadcasting

Quảng bá đa phương

tiện Trung Quốc CQI Channel Quality Indication Chỉ thị chất lượng kênh

D

DAB Digital Audio Broadcasting Quảng bá âm thanh số DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành

riêng DMB Digital Multimedia Broadcasting Quảng bá đa phương

tiện số

DRM Digital Rights Management Quản lý bản quyền số DSCH Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường

xuống DVB-H Digital Video Broadcast-Handheld Quảng bá video số cho

thiết bị cầm tay DVB-T Digitial Video Broadcast-Terrestrial Quảng bá video số mặt

tử ETSI European Telecommunicatioins

Standards Institute

Viện các chuẩn viễn thông châu Âu

F

FACH Forward Access Channel Kênh truy cập hướng đi FDD Frequency Division Duplexing Song công phân chia

theo tần số FEC Forward Error Correction Sửa lỗi hướng đi

FLUTE File deLivery over Unidirectional

Transport

Truyền tải file qua kết

nối đơn hướng FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền tải dữ

chung GSM Global System for Mobile

communication

Hệ thống thông tin di động toàn cầu

H

HLR Home Location Register Đăng ký vị trí vùng

ập gói đường

HTTP HyperText Transport Protocol Giao thức truyền tải siêu

Union

Liên hiệp viễn thông

quốc tế

J

JPEG Joint Photographic Experts Group Nhóm liên hợp các

chuyên gia đồ họa

M

MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập

môi trường MBMS Multimedia Broadcast/Multicast

Service

Dịch vụ quảng bá/đa hướng đa phương tiện

MCCH MBMS Control Channel Kênh điều khiển MBMS MICH MBMS Indicator Channel Kênh chỉ thị MBMS

MSCH MBMS Scheduling Channel Kênh lập biểu MBMS

MTCH MBMS Traffic Chanel Kênh lưu lượng MBMS

vô tuyến RNC Radio Network Controllẻ Bộ điều khiển mạng

RTCP Real-time Transport Control

GPRS SRTP Secure Real-time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời

UMTS Universal Mobile

Telecommunications System

Hệ thống thông tin di động toàn cầu

UTRAN UMTS Radio Access Network Mạng truy nhập vô

Microwave Access based on IEEE 802.16 standard

Truy nhập sóng cao tần theo chuẩn IEEE 802.16

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG

1.1 Gi ới thiệu chung

Truyền hình di động (Mobile TV) là công nghệ mã hoá và truyền dẫn các chương trình truyền hình hoặc video để có thể thu được trên các thiết bị di động như điện thoại di động, các thiết bị hỗ trợ số cầm tay (PDA), các thiết bị

đa phương tiện vô tuyến, các máy điện thoại có khả năng thu tín hiệu truyền hình di động

Với Mobile TV người xem có thể truy nhập một dải rộng các chương trình truyền hình trong khi di chuyển Các chương trình truyền hình có thể được truyền tải dòng (streaming) tới máy di động để xem ở tốc độ giống như khi được phát hoặc các chương trình có thể được xem với trễ thời gian hoặc có thể được ghi lại toàn bộ giống như băng cassette video hoặc đĩa DVD Mobile TV không chỉ cho phép truyền dẫn một chiều thông thường mà còn cho phép truyền tín hiệu truyền hình tương tác nhờ sử dụng các kênh phản hồi cung cấp bởi mạng tế bào Các chương trình có thể được phát ở chế độ quảng bá (broadcast) trong một vùng phủ hoặc phát tới một người sử dụng theo yêu cầu (chế độ unicast) hoặc có thể phát tới một nhóm người sử dụng (chế độ multicast)

Các công nghệ truyền hình truyền thống được thiết kế đối với các máy thu

cố định, có kích thước màn hình lớn trong đó công suất tiêu thụ không là vấn

đề quan trọng Trong khi đó các máy thu di động có công suất pin hạn chế, kích thước màn hình nhỏ, anten nhỏ được tích hợp ở bên trong máy và có bộ nhớ giới hạn, hơn nữa máy thu có thể chuyển động với tốc độ thậm chí lên tới 200 km/h Do đó, Mobile TV là công nghệ được thiết kế để đáp ứng được các yêu cầu truyền dẫn tín hiệu truyền hình trong môi trường vô tuyến di động có băng thông hạn chế, máy thu đầu cuối di động có công suất pin tiêu thụ nhỏ kích thước màn hình nhỏ, và giới hạn về tốc độ refresh Các ảnh hưởng quan trọng của môi trường vô tuyến di động bao gồm truyền dẫn đa đường, fading, và hiệu ứng Doppler; trong khi đó hạn chế của máy thu di động là công suất pin nhỏ và anten tích hợp bên trong có độ tăng ích nhỏ Các công nghệ Mobile TV đã được phát triển để khắc phục các hạn chế của môi trường truyền dẫn tín hiệu truyền hình di động cũng như các hạn chế của máy thu tín hiệu truyền hình di động nói trên

1.2 Ưu điểm truyền hình di động qua mạng 3G

1.2.1 T ính di động

Khả năng di động chính là ưu điểm nổi bật và là động lực thúc đẩy để phát triển truyền hình di động Với một thiết bị nhỏ gọn trong tay khách hàng có thể xem truyền hình ở bất kì nơi đâu bất kì lúc nào trong vùng phủ sóng của dịch

vụ ngay cả khi đang di chuyển

Một sự kiện, một chương trình truyền hình thực sự có giá trị và ý nghĩa khi

nó kết nối được với khán giả Thực tế truyền hình tương tác đã góp phần tạo nên chất xúc tác rút ngắn khoảng cách giữa chương trình, giữa đài truyền hình

với công chúng hơn Quá trình tương tác - trao đổi giúp nhà đài hiểu hơn tình

cảm, nhu cầu của khán giả, xác định rõ hơn hiệu quả của thông tin Tương tác

tạo khả năng đa dạng hoá nguồn thông tin Với nguồn thông tin ngược từ khán

giả, đài truyền hình cùng với những người làm chương trình đã có thêm mạng lưới thông tin rộng rãi với những nguồn tin nóng hổi, sinh động Không ít ý

kiến phản hồi, những thông tin cập nhật bằng hình ảnh và âm thanh của công chúng gửi tới đài là dữ liệu quan trọng, sát thực tiễn, gợi mở để những người làm chương trình triển khai những chương trình mới chất lượng, thiết thực Tương tác giúp cho chương trình bớt khô khan bởi thông tin được nhìn nhận trao đổi hai chiều, khách quan Tương tác tạo ra hiệu ứng xã hội mạnh mẽ Xét cho cùng, tương tác góp phần thu hút ngày càng nhiều khán giả, tăng tính cạnh tranh cho một chương trình truyền hình, một kênh truyền hình, một đài truyền hình

Quá trình truyền dẫn tín hiệu truyền hình di động ( thông qua bất kỳ hệ

thống nào như ATSC Mobile DTV, DVB-H hay DMB) bao gồm luồng video,

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

có thể nhận được file yêu cầu chỉ trong vài giây Thông thường các dữ liệu “ now” và “ next” trong EPG được phát quảng bá với tần suất phát lặp cao để hỗ

trợ cho việc tải file lên nhanh chóng

Mạng 3G là mạng hỗ trợ kết nối song hướng, mạng 3G có thể cung cấp tín

hiệu truyền hình tới các thiết bị qua kết nối unicast hay multicast Trong trường

hợp này công nghệ truyền tải audio hay video trên mạng 3G UMTS cũng tương

tự như DVB-H Ví dụ mạng DVB-H có thể cung cấp tín hiệu truyền hình trực

tiếp ở tốc độ 384 kbps và sử dụng liên kết nghịch đảo ở lớp mạng 3G Trong

mạng quảng bá như DVB-H, người sử dụng có thể tải về ảnh, logo, nhạc chuông…được lưu trữ trong vòng xoay dữ liệu Việc này khác với mạng 3G khi các thông tin được truyền dẫn theo phương pháp streaming sử dụng kết nối unicast tới từng người sử dụng độc lập Do đó cần phải có mạng quảng bá MBMS để có được chức năng tương tự như mạng quảng bá DVB-H Ngày nay

dịch vụ Mobile TV trên mạng 3G với tính năng tương tác đã được phổ biến

1.2.4 B ảo mật nội dung

Các phương thức truy nhập truyền thống cho phép truy cập nội dung được

gọi là truy nhập có điều kiện (CA) Kiểu truy nhập này có thể được phân loại

thành “bảo mật hệ thống truyền dẫn” hoặc “bảo mật quảng bá” trái với nguyên

tắc bảo mật nội dung được cung cấp bởi DRM Bảo mật quảng bá rất phổ biến

trong kinh doanh truyền hình trả trước, trong đó nó được sử dụng bởi các nhà

điều hành để cho phép hoặc từ chối truy cập vào các kênh hoặc chương trình cụ

thể cho khách hàng Tuy nhiên, khi đã truy cập được, khách hàng có thể lưu trữ

và lấy nội dung, chuyển tiếp nó cho người khác, tạo bản sao, hoặc sử dụng nó

bằng bất cứ cách nào khác Bảo mật nội dung ở mức quảng bá không cung cấp

bất kỳ cơ chế hữu ích nào để kiểm soát việc sử dụng các nội dung sau khi nó được giải mã

Các mạng quảng bá thuần túy không có kết nối phản hồi lại cần coi truy

nhập có điều kiện là phương pháp chính để bảo mật nội dung Nói một cách khác, các mạng có kết nối phản hồi có khả năng cung cấp khóa linh hoạt thông

qua kênh truyền dẫn di động và có thể sử dụng nội dung, bảo mật quảng bá

Ví dụ về mạng quảng bá tới các thiết bị di động là mạng dành riêng Mạng

dành riêng sử dụng chuẩn mã hóa nâng cao ( AES) để mã hóa các dịch vụ

quảng bá đa phương tiện Khóa được gửi thẳng tới người sử dụng qua mạng di

động mà không sử dụng mạng quảng bá như trong hệ thống quảng bá payTV

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

Trong các hệ thống CA thông thường, bộ giải mã nhận tín hiệu có thể hoạt động độc lập, nghĩa là nó chỉ phụ thuộc vào luồng truyền dẫn phân phối khóa

Nó không thể ( và không được thiết kế để ) truy cập các nguồn bên ngoài để tìm kiếm khóa như cấu trúc khóa công khai ( PKI) hoặc một server ủy quyền PKI là chuẩn sử dụng trong mã hóa dựa trên Internet và các hệ thống chứng

thực

1.3 Công ngh ệ truyền tải tín hiệu MobileTV

Hiện nay truyền hình di động là chủ đề được đề cập nhiều trong ngành thông tin di động Nhiều nước đã tiến hành thử nghiệm dịch vụ Mobile TV với các công nghệ khác nhau Hàn Quốc là nước đi đầu trong việc phát triển dịch

vụ này và hãng British Telecom của Anh là nhà cung cấp dịch vụ đầu tiên triển khai dịch vụ Mobile TV Các nhà khai thác di động có mạng bao phủ diện rộng

hầu khắp trên thế giới có điều kiện thuận lợi phát triển cung cấp các dịch vụ truyền hình di động Trong khi đó các nhà khai thác dịch vụ phát thanh và truyền hình truyền thống cũng mở rộng, phát triển các mạng truyền hình quảng

bá mặt đất để cung cấp các dịch vụ truyền hình di động

Có nhiều công nghệ truyền hình di động khác nhau, tuy nhiên có thể phân chia các công nghệ cung cấp dịch vụ truyền hình di động theo ba hướng chính

đó là:

- Công nghệ truyền hình di động dựa trên các mạng quảng bá vệ tinh hoặc

mặt đất (DVB-H, T-DMB, DVB-S…) trong đó nội dung được truyền trên kênh

vô tuyến phát riêng Một trong những ưu điểm chính của các hệ thống Mobile

TV dành riêng là nội dung Mobile TV có thể được phát quảng bá tới nhiều người sử dụng đồng thời Nhược điểm của các hệ thống này là yêu cầu đầu tư đáng kể vào cơ sở hạ tầng mạng và các lựa chọn nội dung bị hạn chế

- Công nghệ truyền hình di động dựa trên mạng băng rộng không dây (UWB, Wimax, WiBro…) trong đó nội dung được tuyền thông qua mạng Internet băng rộng không dây

- Công nghệ truyền hình di động dựa trên công nghệ tế bào, chủ yếu dựa trên nền mạng 3G (CMB,MBMS, BCMCS) trong đó nội dung được truyền qua kênh truyền dữ liệu của mạng di động Công nghệ này có ưu điểm nổi bật là sử

dụng được cơ sở hạ tầng mạng đã được thiết lập, do đó sẽ giảm chi phí triển khai Đồng thời, nhà khai thác đã có sẵn thị trường truy nhập tới các thuê bao

hiện tại, các thuê bao này chỉ cần đăng ký dịch vụ truyền hình di động mà họ

tế bào là vấn đề băng thông hạn chế, điều này có thể làm giảm chất lượng các

dịch vụ thoại truyền thống Tốc độ dữ liệu cao của truyền hình di động có thể làm giảm dung lượng của mạng tế bào

Bảng sau so sánh công nghệ truyền hình di động qua mạng tế bào với các công nghệ truyền tải truyền hình di động khác

B ảng 1.1 So sánh các công nghệ truyền hình di động

DVB-H T-DMB MediaFL

O

Các mạng tế bào Unicast Multicas

t GPRS

(2.5 G)

UMT

S (3G)

từ hệ

thống Eureka-

147 (quảng

bá âm thanh số DAB) để phát các

dịch vụ multimedia di động

Được thiết kế

bởi Hãng Qualcom

m để phát dữ

liệu multimedia tới máy cầm tay di động;

phân phát hiệu

quả, đảm

bảo tính

di động, dung lượng và

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

Qualcom

m

3GPP, 3GPP

2

3GPP, 3GPP

2

3GPP, 3GPP

2

3GPP, 3GPP2

MA

UTRA WCDM

rộng sang các nước khác

Mỹ Nhiều

nước trên

thế

giới

Nhiều nước trên

thế

giới

Nhiều nước trên

thế

giới

Nhiều nước trên thế

một số nhà sản

một

số nhà

sản

xuất thiết

bị

Khả

dụng

Ngày nay từ

một số nhà sản

xuất thiết bị

Quốc) Băng L:

1452-1492 MHz (Châu Âu)

700 MHz (Mỹ), UHF và băng L

IMTS

2000

Mặt đất: 1920-

1980 MHz,

Mở

rộng: 2170-

2210 MHz

5, 6, 7, 8 MHz

5 MHz

1.87 bps/Hz

0.47-0.35 bps/Hz

- 3 kênh

Ở băng

tần UHF:

- 20 kênh ở băng

13 kênh (128 Kbps/kênh)

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

- 9 kênh (256 Kbps/kênh)

- 27 kênh ở băng thông 8 MHz (300 Kbps/kênh)

24 Mbps 115

Kbps

384 Kbps

14 Mbps

1.5 Mbps

Lên tới

15 Mbps

30 Kbps

30-300 Kbps

550 Kbps-

1100 Kbps

128 Kbps (lên tới 1.5 Mbps) Công

thời gian, chuyển đổi Fourier

chọn lọc

Lựa

chọn mã, CDMA Qualcom

~ 1.5 giây

~ 1.5 giây

1.4 Truy ền hình di động trên mạng 3G

Hiện nay nhiều nhà cung cấp dịch vụ 3G đang cung cấp dịch vụ video theo yêu cầu và dòng truyền tải video Các dịch vụ này phát ở chế độ unicast với dung lượng truyền dẫn giới hạn và được xây dựng trên nền các công nghệ sử

dụng hệ thống tế bào như GSM, WCDMA hoặc CDMA2000 Các công nghệ

sử dụng để phát truyền hình bao gồm phát unicast (CMB) và phát đồng thời broadcast, multicast hoặc unicast (MBMS) CMB dựa trên công nghệ truyền file đa phương tiện đến thiết bị di động thông qua dịch vụ truyền tải dòng đơn

hướng thời gian thực CMB dựa trên công nghệ truyền dịch vụ chuyển mạch gói trên mạng di động PSS CMB thường hoạt động trên luồng dữ liệu với tốc

độ 128 kbit/s đến thiết bị điện thoại di động MBMS dựa trên công nghệ truyền file broadcast và multicast đa phương tiện MBMS được thiết lập bởi dự án

hiệp hội 3GPP để phát các dịch vụ truyền hình di động qua mạng GSM và

mạng WCDMA MBMS hoạt động với băng thông 5 MHz WCDMA, hỗ trợ 20 kênh dịch vụ truyền tải dòng quảng bá thời gian thực, song song, mỗi dịch vụ

có tốc độ 128 kbit/s, trên kênh vô tuyến có băng thông 5 MHz

1.4.1 Ch ế độ unicast và broadcast

Trong công nghệ truyền hình di động 3G – WCDMA, mạng cung cấp dịch

vụ truyền hình di động bao gồm hai phương thức phân phối nội dung truyền hình di động tới khách hàng, đó là phát dịch vụ quảng bá và đơn hướng Các

chế độ phát quảng bá và đơn hướng mô tả như trong hình 1.3

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

chọn nội dung mong muốn và hệ thống sẽ thực hiện yêu cầu, do đó làm hạn chế

số người được phục vụ bởi tài nguyên hệ thống, giới hạn khả năng mở rộng của

hệ thống và có chi phí phục vụ cho từng người cao trong cùng một thời điểm Truyền hình di động đơn hướng dựa trên công nghệ truyền streaming chuyển

mạch gói qua mạng di động 3G (3G PSS) hay còn gọi là công nghệ quảng bá

đa phương tiện tế bào (CMB) Hình sau mô tả kiến trúc CMB Để cung cấp

dịch vụ streaming media, mạng cần kết nối đến các nguồn cung cấp nội dung tài nguyên trong máy chủ nội dung như LiveTV, Video, âm nhạc… được mã hóa

Hình 1.4 Kiến trúc CMB Trái lại, trong chế độ phát quảng bá ( broadcast ), cùng một nội dung được phát không giới hạn tới người dùng hoặc một nhóm người dùng qua mạng

Kiểu này dành cho phát kênh truyền hình quảng bá thông dụng Ở chế độ này, MBMS phát các gói dữ liệu đa phương tiện tới tất cả các máy thu trong một

vùng định trước

Hình 1.5 a) mô tả trường hợp trong đó một số người sử dụng dịch vụ Mobile TV đang xem ba kênh khác nhau được truyền tải dòng theo unicast Trong trường hợp này, mỗi người sử dụng yêu cầu một kết nối streaming riêng

rẽ tới server Server và tải lưu lượng mạng do đó liên kết trực tiếp với số người

sử dụng Ở trường hợp này, server streaming phải có mười kết nối streaming,

bởi vì có mười người sử dụng Mobile TV Rõ ràng là khi số người sử dụng tăng lên, tải server sẽ tăng và lưu lượng được tạo ra trong các mạng truy nhập

vô tuyến và các mạng lõi sẽ lớn

Đối với trường hợp dịch vụ MobileTV được cung cấp bởi công nghệ kết nối

quảng bá MBMS được minh họa trong hình 1.5 b) Server phân phát chỉ một dòng stream trên mỗi kênh tới trung tâm dịch vụ broadcast-multicast (BM-SC) Dòng dữ liệu đối với mỗi kênh trong mạng lõi và mạng vô tuyến được phát lặp khi cần thiết Ở trường hợp này server streaming chỉ cần cung cấp ba kết nối streaming đồng thời Hơn nữa, các nguồn tài nguyên vô tuyến trong tế bào chỉ

cần được phân bổ ba kênh truyền dẫn quảng bá song song Tại server, mạng và

tế bào độc lập với số người sử dụng

a) Ví dụ truyền tải dòng unicast với ba kênh khác nhau

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

b) Truyền tải dòng với chế độ broadcast

Hình 1.5 Ví dụ truyền tải dòng MobileTV với ba kênh khác nhau qua kết nối

đơn hướng và quảng bá

1.4.2 D ịch vụ truyền tải dòng mạch gói của 3GPP

Việc cung cấp tín hiệu Mobile TV hoặc tín hiệu video qua truyền tải dòng streaming là một trong những phương pháp phổ biến nhất để phân phát tín hiệu video Tiêu chuẩn truyền tải dòng chuyển mạch gói PSS được phát triển bởi 3GPP là tiêu chuẩn chủ yếu được sử dụng để truyền tải dòng unicast trong các

mạng tế bào

Mục tiêu chính của PSS là định nghĩa một ứng dụng cung cấp truyền tải dòng đồng bộ các tín hiệu media như âm thanh, video và văn bản PSS cũng định nghĩa ứng dụng dựa trên ngôn ngữ tích hợp đa phương tiện đồng bộ (SMIL) để biểu diễn tín hiệu đa phương tiện, kết hợp các dòng âm thanh với các hình ảnh, đồ hoạ và văn bản đã được tải về; PSS cũng định nghĩa ứng dụng

để tải về các file 3GP (khuôn dạng file 3GP định nghĩa khuôn dạng được lưu

- Định nghĩa các tiêu chuẩn mã hoá

- Định nghĩa các thủ tục thiết lập cuộc gọi đối với dịch vụ truyền tải dòng

- Định nghĩa các giao thức đối với dịch vụ truyền tải dòng

- Các vấn đề QoS

- Vấn đề quản lý bản quyền số đối với các dịch vụ truyền tải dòng

Bảng 1.2 mô tả các đặc tả đối với các khuôn dạng âm thanh và hình ảnh, các bộ mã hoá/giải mã đối với dịch vụ truyền tải dòng PSS phiên bản 4

Bảng 1.2 Các khuôn dạng mã hoá/giải mã đối với dịch vụ streaming

N ội dung Mã hoá H ỗ trợ T ốc độ bit

mức 10

Khuyến nghị 64 Kbps Profile streaming

vô tuyến và tương Video Profile đơn giản

hiển thị MPEG-4

Khuyến nghị 64 Kbps Kích thước

khung cực đại

Tiếng nói AMR-NB Yêu cầu 12.2 Kbps

Tiếng nói AMR-WB Yêu cầu 23.8 Kbps

Âm thanh MPEG4-AAC-LC Khuyến nghị

Âm thanh MPEG4-AAC-LTP Lựa chọn

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

Hình 1.6 Kiến trúc truyền tải dòng Mobile TV 3GPP-PSS chủ yếu dựa trên các giao thức được phát triển bởi IETF

3GPP- PSS định nghĩa giá giao thức cho việc thiết lập và truyền tải dữ liệu sử

dụng lớp IP (Hình 1.7) Các khuôn dạng file âm thanh, hình ảnh, đồ hoạ, mô tả

hình ảnh và biểu diễn thông tin cũng được mô tả Giá giao thức 3GPP-PSS

thống nhất việc thiết lập cuộc gọi và truyền tải dữ liệu đa phương tiện qua các

mạng khác nhau thậm chí khi các mạng này có các giao diện vô tuyến khác

nhau

Các giao thức chính gồm giao thức truyền tải dòng thời gian thực

(RTSP) để điều khiển phiên, giao thức mô tả phiên (SDP) để mô tả phần biểu

diễn và giao thức truyền tải thời gian thực để truyền tải tín hiệu phương

tiện Ngoài ra giao thức HTTP được sử dụng để tải về các mô tả biểu diễn và

hình ảnh

Hình 1.7 Giá giao thức dịch vụ truyền tải dòng gói 3GPP

Thủ tục để thiết lập các phiên giao thức truyền tải dòng thời gian thực

(RTSP) unicast giữa một máy di động và một Streaming server được mô tả

như dưới đây Client trên máy di động (ví dụ như HTTP client) chọn vị trí của

file media với một RTSP URL Chuỗi sự kiện diễn ra như sau:

- Media player kết nối tới Streaming server và đưa ra một lệnh mô tả

RTSP

- Server đáp ứng với một bản tin giao thức mô tả phiên (SDP) đưa ra

mô tả loại media, số dòng truyền tải và băng thông yêu cầu

- Player hoặc client media sẽ phân tích phần mô tả và đưa ra một lệnh

thiết lập RTSP SETUP đối với mỗi dòng được truyền tải

- Sau khi các dòng được thiết lập, client sẽ đưa ra dòng lệnh PLAY

Khi thu được dòng lệnh PLAY, Streaming server bắt đầu gửi các gói RTP

tới client sử dụng giao thức UDP

- Kết nối được huỷ bởi client bằng cách đưa ra lệnh TEARDOWN

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

Hình 1.8 Thiết lập phiên truyền tải dòng trong 3GPP-PSS

PSS bao gồm một số tính năng nhằm cải thiện chất lượng truyền tải dòng qua mạng Một trong những tính năng này là truyền tải dòng thích nghi Truyền

tải dòng thích nghi cho phép dịch vụ truyền tải dòng thích nghi với các điều

kiện của mạng Điều này là cần thiết vì để xem một dòng truyền tải đa phương

tiện thì mạng truyền tải phải cung cấp được thông lượng ít nhất cao hơn tốc độ

của nội dung đã được mã hoá Mặc dù các mạng có nỗ lực cao nhất effort) có thể cung cấp tốc độ bit yêu cầu, các mạng này không thể đảm bảo tính khả dụng của tốc độ bit yêu cầu trong suốt thời gian tồn tại của phiên, đặc

(best-biệt là trong các đường truyền vô tuyến di động khi mà thông lượng thay đổi do tính chất của kênh vô tuyến Hơn nữa, các công nghệ truy nhập vô tuyến như GPRS, WCDMA, HSDPA có các giới hạn cực đại khác nhau về tốc độ bit khả

dụng trung bình, nên sự chuyển giao giữa các hệ thống (ví dụ từ WCDMA sang GPRS và ngược lại) sẽ có các đặc tính đường liên kết vô tuyến khác nhau đáng

kể

Một trong những vấn đề của tiêu chuẩn PSS hiện nay là PSS không hỗ

trợ sự chuyển kênh nhanh (zapping) như truyền hình thông thường, PSS

thường mất 8 đến 10s để chuyển từ kênh này sang kênh khác Sự chuyển kênh trong PSS yêu cầu ngắt phiên truyền tải dòng đang tiếp diễn, thiết lập

một phiên mới và điền đầy dữ liệu vào bộ đệm client trước khi xem trở lại Điều này được khắc phục bằng cách chia sẻ một phiên truyền tải dòng đối

với tất cả các kênh được sử dụng trong suốt một phiên Mobile TV Nếu một

người sử dụng chọn một kênh nào đó, số của kênh đã được chọn sẽ được

thông báo tới Streaming server, Streaming server lập tức chuyển tiếp dữ

liệu phương tiện của kênh mới tới client Do đó trễ chuyển kênh có thể giảm

- Máy chủ truyền tải dòng để cung cấp nhiều dòng truyền tải RTP unicast

tới nhiều máy di động cầm tay

Hình 1.9 Truyền tải tín hiệu MobileTV theo chuẩn 3GPP

Các nguồn âm thanh và hình ảnh có thể là các máy quay phim video hoặc máy thu/giải mã tín hiệu từ vệ tinh hoặc nội dung video, băng video đã được lưu giữ

Broadcast server mã hoá hình ảnh sử dụng chuẩn H.263 và mã hoá âm thanh theo chuẩn AMR và cung cấp các gói IP truyền qua RTP/UDP Độ phân

giải video của 92 dòng đã được mã hoá được giới hạn bởi 3GPP, ví dụ kích thước QCIF có tốc độ khung là 15-30 fps Mã hoá âm thanh có thể là AMR có

tốc độ từ 4.7 đến 12.3 kb/s

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

Dữ liệu âm thanh, video được giải mã ở máy thu di động sử dụng chương trình 3GPP player được tích hợp trong máy di động

1.4.3 Công ngh ệ phát quảng bá/ đa hướng MBMS

Các mạng 2.5G và 2.75G như GPRS, CDMA 1xRTT và EDGE được phát triển bởi các nhà khai thác mạng 2G để có thể cung cấp các ứng dụng dữ liệu

và truyền tải dòng âm thanh, video Với các mạng GPRS tốc độ dữ liệu trung bình đạt được là 20 Kbps và với các mạng EDGE tốc độ dữ liệu trung bình đạt được là 40-50 Kbps Công nghệ 3G-UMTS có thể cung cấp các kết nối chuyển

mạch kênh lên tới tốc độ 384 kbps và cung cấp các kết nối chuyển mạch gói lên

tới tốc độ 2 Mbps bằng cách sử dụng các sóng mang 5 MHz, cải tiến các giao

diện vô tuyến và các cấu trúc mạng lõi Công nghệ CDMA2000 EV-DO có thể cung cấp các dịch vụ với tốc độ từ 400-700 kbps, và có thể lên tới 2 Mbps

Do khả năng cung cấp tốc độ truyền dẫn cao của các mạng di động 3G, nên

việc triển khai cung cấp tín hiệu truyền hình di động qua các mạng 3G là hoàn toàn khả thi Cách đây vài năm, các nhà khai thác đã cung cấp dịch vụ Mobile

TV trên mạng unicast 3G sử dụng công nghệ truyền tải dòng chuyển mạch gói (PSS) của 3GPP Ngày nay PSS được hỗ trợ bởi các nhà sản xuất thiết bị đầu

cuối và cung cấp các dịch vụ truyền tải dòng có chất lượng chấp nhận được

Chất lượng được cải thiện hơn nhờ sử dụng bộ mã hoá/giải mã video H.264 và

sử dụng các phần mang truyền tải dòng có hỗ trợ QoS Chất lượng và dung lượng cũng được cải thiện nhờ sử dụng công nghệ truy nhập gói đường xuống

tốc độ cao HSDPA

Nhược điểm chính của công nghệ unicast là dung lượng mạng giảm khi có nhiều người xem cùng chương trình truyền hình đồng thời ví dụ như các chương trình truyền hình trực tiếp thu hút đông đảo người xem như các sự kiện

thể thao hay các gameshow truyền hình Khi đó, công nghệ broadcast là công nghệ truyền tải thích hợp hơn Dự án hiệp hội thế hệ ba 3GPP đã hoàn thành đặc tả công nghệ dịch vụ broadcast và multicast đa phương tiện (MBMS) ở phiên bản UMTS 6 Công nghệ MBMS yêu cầu sự thay đổi nhỏ đối với các giao thức mạng lõi và vô tuyến hiện tại Điều này làm giảm chi phí thực hiện ở các thiết bị đầu cuối và mạng, làm cho công nghệ quảng bá tế bào có chi phí tương đối rẻ so với các công nghệ quảng bá khác như DVB-H, DMB (các công nghệ này yêu cầu phần cứng máy thu mới ở thiết bị đầu cuối và đầu tư đáng kể vào cơ sở hạ tầng mạng) Một ưu điểm khác của công nghệ quảng bá di động là các nhà khai thác mạng di động vẫn duy trì được các mô hình kinh doanh đã

Công nghệ broadcast và multicast đa phương tiện (MBMS) được tiêu chuẩn hoá để phát tín hiệu ở chế độ quảng bá, sự triển khai MBMS bắt đầu vào năm

2008, bổ sung khả năng phát quảng bá cho các mạng 3G Tốc độ phát dữ liệu

của các mạng này có thể đạt được từ 64 đến 256 kbps sử dụng giao thức MBMS/UMTS, và từ 32 đến 128 kbps sử dụng giao thức MBMS/GSM Công nghệ dịch vụ broadcast và multicast đa phương tiện (MBMS) được đặc tả bởi 3GPP bổ sung các tính năng sau vào các mạng di động :

- Tập các chức năng điều khiển dịch vụ phân phát broadcast/multicast, ở MBMS gọi là trung tâm dịch vụ broadcast/multicast (BM-SC)

- Định tuyến broadcast/multicast các luồng dữ liệu trong mạng lõi

- Các phần mang vô tuyến (bear) hiệu quả đối với truyền dẫn vô tuyến từ điểm-tới-đa điểm trong một tế bào

Ngoài ra, MBMS cũng đặc tả các giao thức và các bộ mã hoá/giải mã đối với việc phân phát dữ liệu đa phương tiện Một số ít các giao thức và không có

bộ mã hoá/giải mã nào cần bổ sung thêm các tính năng mới, chúng được chia

sẻ với các dịch vụ khác như truyền tải dòng unicast theo yêu cầu MBMS hỗ trợ hai kiểu kết nối từ điểm-tới-đa điểm sau:

- Chế độ multicast truyền tín hiệu từ nguồn phát tới tất cả các thiết bị trong một nhóm multicast Các thiết bị này có thể nằm ở các tế bào khác nhau hoặc đang di chuyển Do đó, truyền dẫn multicast không phát dữ

liệu tới tất cả người sử dụng trong một vùng nhất định, mà sự phân phát

dữ liệu này có tính chọn lọc

- Chế độ broadcast truyền tín hiệu tới tất cả người sử dụng trong một vùng nhất định

Ngoài việc cung cấp dịch vụ streaming media, các nhà cung cấp nội dung

có thể sử dụng MBMS để cung cấp dịch vụ download, phân phối các file tới các nhóm đông người sử dụng Hơn nữa, MBMS có thể cung cấp các dịch vụ carousel, bao gồm các nội dung được lặp lại định kỳ

ảng sau mô tả bốn nhóm dịch vụ mà công nghệ MBMS có thể đem lại

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

Bảng 1.3 Các dịch vụ MBMS phổ biến Chương

trình trực tiếp

Thể thao, sự kiện âm nhạc, tình hình tài chính, các bản tin

cập nhật về giao thông, dự báo thời tiết…

Theo dõi tin tức hàng ngày, chứng khoán, webcasting …

MBMS là công nghệ phát đa hướng làm nâng cao khả năng của mạng 3G ( cũng như mạng 2.5G), đem lại khả năng sử dụng hiệu quả tài nguyên truyền

dẫn khi có cùng một nội dung được cấp phát tới một nhóm các thiết bị đầu

cuối

Truyền hình di động phát triển dựa trên MBMS là dịch vụ quảng bá và phát

đa hướng đa phương tiện cung cấp dịch vụ truyền hình di động trên nền mạng 3G Đây là công nghệ nâng cấp từ công nghệ CMB ( Cell Multimedia Broadcasting- quảng bá đa phương tiện tế bào ) cho phép lượng khách hàng không giới hạn sử dụng dịch vụ truyền hình di động đồng thời trong cùng một khu vực Kiến trúc MBMS nâng cấp từ công nghệ CMB được minh họa trong hình dưới

Đánh giá tổng quan về công nghệ MBMS:

- Kh ắc phục các ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn vô tuyến di động:

Công nghệ mạng 3G phát broadcast và multicast tín hiệu truyền hình di động đã được nghiên cứu là MBMS MBMS sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng (WCDMA), với sơ đồ điều chế QPSK Để khắc

phục lỗi trên kênh, MBMS sử dụng mã Turbo có tỷ lệ mã R=1/3 Hai độ sâu ghép xen (TTI) được sử dụng trong MBMS cho kênh lưu lượng từ điểm-tới-đa điểm (MTCH) là 40 ms và 80 ms, do đó MBMS đạt được tăng ích phân tập trong miền thời gian MBMS cũng sử dụng kỹ thuật phân tập thu anten, máy thu G-RAKE để cải thiện chất lượng tín hiệu thu

- Hiệu quả sử dụng phổ:

MBMS sử dụng băng tần dành cho các mạng 3G (mặt đất: 1920-1980 MHz,

mở rộng: 2170-2210 MHz) với băng thông kênh là 5 MHz Do đó, phổ tần số không cần phân bổ lại cho MBMS để truyền tải các dịch vụ truyền hình di động MBMS có hiệu quả sử dụng phổ thấp (0.15-0.35 bps/Hz)

- Ti ết kiệm công suất tiêu thụ ở máy cầm tay:

MBMS lựa chọn mã trải phổ để đảm bảo sự tiết kiệm công suất ở máy thu

Với pin 850 mAh, máy thu MBMS có thể xem chương trình truyền hình khoảng 4 h

- T ốc độ dữ liệu và số lượng kênh:

Tốc độ về mặt lý thuyết mà MBMS có thể đạt được lên tới 1.5 Mbps, tốc độ điển hình đạt được trong thực tế là 128 Kbps Một sóng mang 5 MHz có thể hỗ

trợ 13 kênh có tốc độ 128 Kbps Dung lượng tế bào tổng cộng phụ thuộc vào số

lượng tần số được hỗ trợ bởi tế bào đó, MBMS sử dụng phương pháp kết hợp

mềm để tăng dung lượng Độ phân giải màn hình đạt được là QCIF (176 x 144 pixels ), QVGA (320 x 240 pixels)

- Th ời gian chuyển kênh:

MBMS có thời gian chuyển kênh nhanh, khoảng 1.5 giây

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

dụng trên thị trường MBMS hỗ trợ chuyển giao tần số khi máy thu đi vào vùng

phục vụ của máy phát khác cung cấp tín hiệu tốt hơn

- Thiết bị đầu cuối di động:

Thiết bị đầu cuối di động 3G đã được sản xuất bởi nhiều nhà cung cấp thiết

bị ở nhiều nơi trên thế giới, và có giá thành không cao

Hình 1.11 So sánh công nghệ MBMS với các công nghệ truyền tải khác

Mặc dù có tốc độ truyền dẫn thấp hơn so với DVB-H hay DMB nhưng MBMS trên nền mạng 3G vẫn là công nghệ phát quảng bá có nhiều tiềm năng trong tương lai cùng với sự phát triển của các mạng di động tế bào

1.5 Các d ịch vụ truyền hình di động

Các dịch vụ đa phương tiện di động đã phát triển mạnh mẽ cùng với sự phát triển của các mạng di động 3G Nhiều dịch vụ như video call, VoIP, MMS, Podcasting, tin báo khẩn, … đã được triển khai và đem lại hiệu quả cao trong

việc kinh doanh của các nhà khai thác Chính sự xuất hiện của nhiều dịch vụ đa phương tiện này đã mở ra nhiều cơ hội cho các phương tiện tương tác mới phát triển

Truyền hình di động đã được dự đoán là ứng dụng nổi bật của thế kỷ 21 và bước đầu phát triển vào năm 2006 và 2007, thời điểm được xem như là khẳng định niềm tin này Hiện nay, trên thế giới có trên 2 tỷ thuê bao di động Châu Á

- Thái Bình Dương dẫn đầu thế giới về số lượng thuê bao di động và số người

sử dụng dịch vụ truyền hình di động Số thuê bao sử dụng dịch vụ truyền hình

di động này sẽ tăng từ 24 triệu (năm 2007) lên trên 260 triệu trong 5 năm tới

Thị trường 3G đang tăng trưởng nhanh và chỉ số doanh thu bình quân của

một thuê bao/tháng (ARPU) từ các dịch vụ thông thường của các nhà khai thác

viễn thông tiếp tục xuống dốc, sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng của thị trường truyền hình di động toàn cầu Khi truyền hình di động hứa hẹn cung cấp những dịch

vụ truyền hình nội dung tự tạo UGC (nội dung được tạo ra bởi người sử dụng)

và cá nhân hóa trên điện thoại di động, đây sẽ là những cơ hội tuyệt vời cho các nhà cung cấp khai thác nội dung truyền hình truyền thống trên kênh di động theo cách mới Với việc chi trả cho quảng cáo trên di động dự đoán tăng hơn 42% từ 2008 đến 2013, quảng cáo có thể đóng một vai trò đáng kể trong việc

tạo ra lợi nhuận từ truyền hình di động cho các nhà khai thác khắp thế giới Truyền hình trên điện thoại di động với đặc trưng là màn hình chỉ từ 3-4 inch và giới hạn thời gian xem do công nghệ và thời lượng ngắn, khi người sử

dụng tranh thủ thời gian xem Nội dung phải được quan tâm, thu hút ngay lập

tức Nó được tạo riêng cho môi trường điện thoại di động Nội dung cho truyền hình di động được phân loại theo các danh mục sau:

a) Nội dung thời hạn

ời hạn đến các thiết bị di động

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

- Ca nhạc trực tuyến

- Tin tức (thời sự, giao thông)

- Webcams cho việc theo dõi từ xa

- Game đa phương tiện

- Tin nhắn khẩn cấp

b) Nội dung không giới hạn

- Video theo yêu cầu (tin tức, thời tiết, hoạt hình, tiêu điểm, tin tức chứng khoán, …)

- Âm nhạc theo yêu cầu

- Webcasting (các tin tức và sự kiện)

- Web browsing (thông tin, mua sắm)

- Nội dung cá nhân

Trong những năm tới, truyền hình di động sẽ hướng tới là trung tâm của

những hoạt động trực tuyến, cộng tác và hoạt động tin nhắn, kéo người sử dụng

khỏi Internet Di động mang tính cá nhân hóa nhiều hơn, khả dụng hơn ở mọi lúc mọi nơi và trực quan cho giải trí học hành

1.6 N ội dung truyền hình di động tương tác

Ngoài các chương trình truyền hình liveTV hay truyền hình theo yêu cầu còn có các nội dung tương tác được cung cấp bởi truyền hình di động như sau: a) Thời tiết

Các thông tin cập nhật về thời tiết có thể được cung cấp bằng các phương pháp:

+ Người sử dụng truy cập web và đọc thông tin trên các website về

+ Truyền tải dòng dữ liệu từ website

Thông thường một dịch vụ theo yêu cầu có thể sinh lời nhiều hơn so với kênh thuê bao hàng tháng mặc dù kênh miễn phí thường có một số lượng lớn người dùng Các ứng dụng thời tiết trên điện thoại có thể kể đến như GoTV, Yahoo, Google, Weather Channel

Chương 1: Tổng quan về truyền hình di động

Hình 1.13 Dịch vụ thời tiết trên điện thoại di động b) Tin tức

Các kênh tin tức đóng vai trò quan trọng nhất định Tuy nhiên một phần

chương trình truyền hình trực tiếp ( ví dụ linear TV), các tin nổi bật, hay

headline được phổ biến bởi các nhà khai thác truyền hình chính Có nhiều kênh

thông tin đặc biệt cho điện thoại, ví dụ như các tập san của CNN, CNBC được

phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới Các dịch vụ tin tức mới như video theo yêu

cầu cũng có thể được cung cấp, tạo thêm doanh thu trên mỗi lượt tải

c) Trò chơi

Không còn phải nghi ngờ về khả năng tương tác mạnh mẽ của ứng dụng

game cho điện thoại di động trên mạng 3G Người sử dụng có thể chơi cùng

bạn bè trực tuyến giống như ngoài đời thật Hơn nữa các ứng dụng cũng dễ

dàng tải về

Những khả năng mới của thiết bị đầu cuối di động như khả năng trình diễn

video full-motion sử dụng kết nối 3G có thể đem đến nhiều cơ hội mới cho việc

thiết kế game di động Ví dụ như trò chơi thể thao, gameshow truyền hình, diễn

viên, kịch, đối kháng và các kết nối video tương tác Các chương trình video

chất lượng cao với hình ảnh trung thực có thể đem đến trải nghiệm giống như

thật cho người sử dụng Các chip đồ họa và các bộ xử lý hiệu suất cao cũng có

thể cung cấp những ứng dụng game chất lượng hơn