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1、 DVB-T环境中的移动性问题D.NEGRU,Y.HADJADJ-AOUL,A.MEHAOUA,GNRS-PRISM实验室。Versailles 大学，45，av.des Etats Unis78000Versailles法国。E.PALLIS, G.XILOURIS, 信息和通讯机构，NCSRDEMOKRITOSAgia Paraskevi Attikis,15310西纳，雅典摘要数字视频广播（DVB）是允许数字电视获得广泛的用户重新分割的领先技术。已经存在着许多不同类型的 DVB技术：地面数字视频广播，卫星数字视频广播，有线数字视频广播，每个类型的技术都有它自己的特别之处。本文的重点是地面
2、数字视频广播的机制和它处理移动性问题的方法。本文描述了数字视频广播中的移动性问题和其它各种挑战。互联网协议（IP）一体化的研究，关于未来的地面数字电视标准（DVB - T ）也包括在内。它提出了在一种特殊的 DVB - T环境中的移动性情况，以及一个完整的广播架构，其中所有领先的移动技术共存，并提供解决方案，增强了更好的技术部署。 关键词：地面数字视频广播，移动性，互联网协议，数字电视1 简介关于广播的标准，数字视频广播（ DVB ）在下一个十年中将是著名的电视广播标准，同时也包括以卫星为基础的技术（ DVB - S），地面电视（的 DVB - T ） ，或有线电视（ DVB - C的） 。卫
3、星数字广播的演变已导致各种互联网和多媒体的应用，甚至是在几年前推出的服务中。尽管是相同协议家庭的成员，地面数字电视标准（DVB - T ）设置了一些在性能上与卫星数字电视（ DVB - S）完全不同的约束。此外，无线网络的增长预示着在将来无线通讯技术扮演角色的增加，同时，在下一代服务中，移动性问题也扮演一个重要的角色。DVB - T 的提供了一个相对高带宽的数据通道，但它只是单向。移动多媒体终端还需要返回渠道，可以通过不同的技术，如 WLAN或 UMTS 。多亏有了 DVB - T技术，使得大面积的潜在用户可以被覆盖，这个区域称为广播区。从一个广播区域切换到另一个广播区域或同一个广播区域，从一
4、个频率到另外一个频率，代表了需要克服的个人移动性问题的主要挑战。数字视频广播互操作标准和基于服务的互联网协议在下一代数字电视新服务中代表了一个主要的发展方向。对于将来网络技术的部署来说，允许这种一体化似乎是必不可少的。而且，在可携带性和移动性方面的发展在互联网协议的使用和性能上也有影响。在第三层次水平上，必须进行调查研究。这一点在处理 DVB - T和 IP协议两者的结合时也不得不考虑。在本文中，我们提出了由地面电视广播标准的 DVB - T所引起移动性问题，一个完整的传输层的结构体系被提出了，对此，任何的移动性情况都被描述了，从一个设计技术到另一个设计技术，包括 WLAN和 UMTS和一体化
5、的 IP技术。新的移动解决方案在新的机制从一个广播区域到另外一个广播区域的基础上形成了，并且优化这种机制的改进方案也被提出了。此外，欧洲项目 ATHENA在这种方法的审定和整合下将被成功地提出概要。2 背景和动机2.1 在 DVB T中移动性的重要性对于 DVB T技术发展来说，在 DVB - T支持移动性代表了一个重要参数。在许多国家，广泛的有线框架已经建立起来了，他们并没有真正的意愿去提高 DVB T技术。除此之外， xDSL技术也代表了一个非常有竞争力的解决方案，主要有以下两个原因： 第一，因为不需要加入许多的基础设施。 第二，因为宽带允许终端用户接收电视节目以及互联网接入，由于它的高比
6、特率。因此，在这种情况下，DVB T在部署上正面临着很大的困难。相反地，如果 DVB T流动性的支持成功了，相对于 xDSL，这种技术将有一个更重要的附加价值。随着移动技术（如： WLAN和 UMTS）的结合，人们无论他们在哪里（通过在一个广播区内设置 DVB - T发射机） ，也不管他们如何行动，他们都能够获得他们最喜爱的广播节目或互联网信息。此外，这代表了一种不被宽带技术处理的功能。2.2广播移动融合DVB - T ，最初形成的屋顶定向天线固定接收和便携接收也可用于移动电视服务。在该领域的调查和审判已经证明了移动 DVB - T服务的可行性，移动 DVB - T服务提供的强有力的调制方案以
7、及合适的接收系统也被采用了。用 DVB - T标准提供广播服务给移动的接收者的研究已经被制订了。他们指出，对于缓慢移动终端来说，8K 型模式是唯一可行的。对于其它终端，都要求用 2K模式。参考研究报告表明， 2K的模式使用 16 QAM调制和 1 / 2或 2 / 3的编码率，提供足够的误码性能且达到很高的速度。 。必须指出的是，这两个研究都关注 MPEG - 2编码的视频流（电视节目）的移动接收。这种类型的传输实行非常严格的质量要求：传输是实时的，有错误的，这些不能通过信道编码来恢复，也吧能通过重传输来纠正。在无线电频谱是非常繁忙和 UHF的实用性是如此复杂和昂贵的情况下，只有很少的节目在传
8、输，及时移动的接收器能接收到，但广播效果也肯定是不能被人们接受的。为克服这个问题，考虑到移动接收者，小型液晶显示器经常被采用（例如安装在汽车头-尾部） 。编码过程能被处理在低的比特率（例如小于 500 kbps，在 CIF格式352x288） ，通过 MPEG封装并在 DVB - T频道传输。因此，存在用DVB T为基于多媒体服务的 IP到移动终端传输的可能性。这样的试验已经进行了并证明这一解决方案的可行性和有效性，用 IP覆盖 DVB - T的机制。3 DVB - T环境的整体配置这里的环境由一个基础设施构成，这个基础设施用于为分布节点的相互连接再生 DVB - T流，使它能在广泛领域（如大
9、城市）获得的 IP服务和数字电视节目。这样的配置使多媒体服务称为可能，为再生的 DVB - T创建一个单一的接入网络基础设施，共享的多种服务（即电视节目，互动多媒体服务，互联网应用，等等. ） 。在此方法中， DVB - T流用于框架拓扑，从而建立一个灵活，功能强大的 IP宽带基础设施，从而使宽带接入和所有地方的网络相互连接。图 1显示了有整体代表性的这种环境。通过中央广播点给广播区域提供再生的 DVB - T流。信元主要节点使一些简单的用户（在地理位置上邻近的 CMNs ）能够访问被网络支持的 IP服务。信元主要节点构成了到本地网络的用户/市民的共同的以太网框架的“物理接口” 。 移动网络运
10、营商利用 3G和 B3G技术，个人用户和服务供应商。在这种配置中，倒退和前进的 IP数据流量被装入普通的 DVB - T流，从而提高了网络的灵活性和性能。图 1 网络整体配置来源于 CMNs的 IP数据流（由请求/确认的信息或者有用的数据组成）朝向 CBP并被包括在普通广播下行路线中。这种交通将通过单向点对点无线链路被表达，作为回传信道的树干。被采用的执行回传信道的技术可以是任何点对点无线数据传输技术，而不需要额外的链接级别的程序，如多址接入方案或通过转播进行差错复原。4 DVB - T环境中的移动性问题DVB - T环境的整体配置以及这种基础设施已经在上面描述过了。现在的意图是在这样的环境中
11、提供流动性。一个例子可以是一个配备了 DVB - T接收装置的移动用户愿意接收服务，这个用户坐在火车中从一个城市到另一个城市旅行，这些城市被两个以上的广播区域覆盖。在这种情况下，移动用户将从一个广播领域切换到另一台广播领域并且移交将发生。我们首先陈述移动性问题，然后我们关注移动过程，也是最关键的问题。然而，由于打算部署一个完全移动的 DVB - T接入网络，从流动层到具体的转换，所有的最终功能正在概述。4.1 移动性问题陈述在这项研究中，我们试图把 DVB - T环境中最广泛的移动终端的情景包含在内。移动终端存在着不同类型，我们通过它们的接收技术来区分它们： 终端有一个 DVB - T接收天线
12、，它们可被分为：。由于他们的 DVB - T接收设备，如机顶盒;终端能够直接接收 MPEG - 2节目，。终端可以接收的 IP音频/视频流，配备有 DVB - T电路板的个人电脑；终端有一个 UMTS接口，例如移动电话；终端有一个 WLAN接口，例如笔记本电脑和个人掌上电脑。当然，一个移动终端可以配置几个接收装置，例如，一个 UMTS接口和 WLAN接口或者其它组合。一个完整的移动终端，例如一辆汽车能够配备一个 DVB - T天线和一个 UMTS接口，在其中几个笔记本电脑或 PDA通过 WLAN网络相连。下面的移动方面问题体现了这项工作中的有趣点。数字电视和IP数据无缝接收的机制被研究了，当从
13、一个 UHF频道到另一个被要求的 UHF频道传输时，当终端从一个地点移动到另一个地点时，都经历切换。这些球换可以发生在不同水平上，最常见的是在 CMMs 之间。4.2流动性治理在这一特定环境下，我们可以区分若干流动问题，无论是在CMNs背面接入网络（无线局域网和 UMTS设备） ，或者在 CMMs 和经历层- 3 之间进行切换，还是在广播区域之间较大的范围的情况下。关于在 CMNs后面接入网络，如 WLAN和 UMTS，在这些例子中成功解决移动性问题的方案被广泛知道并被采用。现在，我们的第一个挑战是支持一些移动事件，这些事件是当一个配备有 DVB - T接收设备的移动用户从一个广播区域到另一个
14、广播区域，或者在同一个广播区域内从一个频率到另一个频率进行转换。第二个目标是在没有 DVB T接收器时获得 IP服务许可证，位于 CMNs之后并能够履行流动的行动从一个 CMN到另一个 CMN。在这一点上，我们提出了一种移动 IP有效层- 3 移交的解决办法的扩展。4.2.1 从一个广播区域到另一个广播区域：DVB-T 的移动性一个 DVB-T接收者从一个 DVB - T区到另一个 DVB - T区不得不保持服务的连续性。在一个 MFN（多频网）中，在执行转换时，DVB-T接收者不得不调整频率，最终得到新的传输流来提供同样的服务。这代表的 DVB - T移动性。DVB - T 流动性问题必须考
15、虑到，特别是当移动用户从一个广播区域移动到另一个广播区域时（均使用相同设备） ，或者由于 DVB - T流交通负载，移动用户从一个 UHF通道到另一个 UHF通道（在同一地区） 。这种情景在图 2中被描绘了。在这方面，交通政策的机制是必要的，在宽带管理系统合并中，这将路线/直接的数据流通过适当的 DVB - T流（在同一区域内适当的UHF频道或在不同的区域内）指定给特定的市民，以提供无缝接入的有针对性的服务，除此之外，能进任何时间，任何地点，随时随地的服务。图 2 DVB - T移动情景移交的问题在图 2中被描绘了。一个最初在城市 2的移动用户，通过其 UMTS设备正在访问的 IP多媒体服务，
16、而适当的答复信号通过再生的 DVB - T流转交给他。当这个用户向一个新的 BA移动，它离开了第一个广播区域，并进入了城市 1广播区域。无缝接收和不间断地使用所提供的服务（I）用户必须转换他的 DVB T接收器到新的 UHF频道（II）核心基础设备必须重新指向 IP流量从再生的 DVB - T 2到再生的 DVB - T 1平台。在这方面，移交政策机制是必须的，使有效的 IP通信的重定向和从一个 UHF频道到另一个 UHF频道的传输称为可能。为此，我们提出以下机制：一个定位辅助 DVB T转换政策机制，能够利用再生的 DVB - T平台提供的 DVB - T移动和能够互连城市。这一机制将监测移动用户的地理位置，利用位置和方向的数据使用户的移动终端设备能被利用。位置和方向信息数据能通过 UMTS上行的 LADH模块提供，它将被处理并与覆盖信息（ CI ）和道拓扑数据相比较，有关的覆盖范围内的每个再生的 DVB -
