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华为基于eMBMS的LTE Video解决方案首次亮相MAE

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发表于 2013-06-28 09:19:24 只看楼主

在2013年亚洲移动通信博览会(MAE)上，华为现场展示了基于eMBMS的即摄即传业务。虽然即摄即传业务早已为人所熟知，但是与eMBMS联合展示还是第一回。更重要的是，基于eMBMS的LTE Video解决方案正在改变着运营商的网络演进趋势和业务发展模式。
随着移动互联网的发展，移动视频业务呈现出井喷态势。数据显示，移动数据流量在未来几年将继续大幅增长，其中视频占据了网络数据流量的最大份额，并有望在2018年年底前继续保持每年60%的增速, 视频业务将成为无线网络未来最有潜力的业务。在某些网络中，单用户月均视频消费量将高达2.6GB。尤其是未来基于无线的实时广播组播业务将倍受青睐。
移动视频业务的发展给蜂窝网络带来了前所未有的压力与挑战。对于仅支持单播的2G/3G蜂窝网络来说，基于无线的视频直播业务，由于带宽受限难以实际落地。而LTE支持的带宽更大、时延更短，同时，组播业务采用专属信道，不占用业务信道，大大节省了网络资源，因此在4G时代，才能够真正落地基于无线的实时广播组播业务。
另一方面，面对OTT的冲击，移动运营商面临被“管道化”的风险，由于缺少有效的针对数据业务的商业模式，单纯依靠“流量”收费的移动运营商，虽然在网络建设和优化上投入重金，却仍难逃脱“增量不增收”的怪圈。
可以说，移动运营商在其发展历程上迎来了“拐点”，如何充分发挥电信厚网的优势、构建针对数据业务尤其是移动视频业务“成本低、容量大、体验良好”的网络平台及与移动视频业务相匹配的商务模式，是决定其未来的价值链位置、市场竞争力乃至生存根本的关键。
华为LTE Video解决方案助力移动运营商网络转型
面向3G网络的MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)多媒体广播组播业务产生于2005年, 受标准、技术成熟度以及节目源和用户体验的限制,该技术最终并未获得大规模商用。然而，终端用户对移动视频业务的需求与日俱增，于是3GPP在2010年推出了基于LTE的eMBMS技术（Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service）。相对于MBMS，eMBMS技术更加成熟，其所依赖的网络和商用部署条件也更加完善。
目前，移动运营商普遍面临由于数据业务尤其是移动视频业务的冲击而带来的网络瓶颈，以及由于OTT的冲击而被管道化的风险，华为综合考察成本、网络性能、用户体验以及商务模式等因素，提出了基于eMBMS的“LTE Video解决方案”。该解决方案帮助移动运营商在现有LTE网络的基础上，通过eNodeB软件升级和添加极少量网元的方式，迅速将“管道”转型为“平台”——通过有效规划和调度网络资源，建立与移动视频业务乃至移动数据业务相匹配的“逻辑化”的专用通道，通过保证视频业务的用户可达性并发挥电信网络的优势确保用户体验，向内容提供商提供增值的“平台化”的服务，最终达到提升运营商在价值链中的位置并实现利润再分配的目的。
相比CMMB，LTE Video的内容来源更加广泛，所支持的终端类型也更加丰富。按照场景划分，LTE Video所支持的业务可以归结为三类：热点场景类、移动场景类以及家庭场景类。热点场景又分为固定热点和移动热点：典型的固定热点包括商场、机场、车站、体育馆……而移动热点则包括行驶中的地铁、公交车等交通工具。热点场景类业务集中于广告、重大赛事的直播以及政府紧急信息推送，可用的终端主要是电子广告屏或电视。移动场景侧重移动终端用户，针对这类用户的业务包括新闻、天气以及视频短片等，终端用户可以根据自己的喜好在终端侧对节目内容进行定制，网络侧则负责将相关的热点节目内容及时推送至用户的。

图2 LTE Video组网图
手机、PAD等终端设备上。家庭场景类的业务多数为电视节目直播或者热点视频节目推送，和前两种场景不同，机顶盒在这里充当了网络侧所推送的视频的存储器的作用，并且通过和移动终端（手机、PAD）的互动，支持同一视频节目在手机、电视等不同屏幕之间的无缝切换，给终端用户带来方便的同时亦可有效提升用户体验。
LTE Video解决方案可有效缓解移动视频业务对蜂窝网络的冲击
对于单播蜂窝网络，每当用户发起移动视频数据业务时，都必须建立专用的信令通道和媒体通道加以支持，当成百上千的用户同时发起移动视频请求时，对网络带宽的消耗可想而知。从理论上来讲，如果用户的业务请求毫不相关，那么我们只能通过网络扩容来满足所有用户的并发需求；但是，如果用户的业务请求部分相关（比如100个用户中可能有10个用户点播的视频是相同的），那我们就可以通过合并这些需求（广播或多播，以单一的网络资源满足多个用户的需求）来达到“软”扩容的目的，进而缓解移动视频业务对网络容量的冲击。
如图3所示，基于给定的LTE网络资源，通过在时间维度和频率维度的灵活调配，我们就可以实现成本最小的容量优化。举例来说，在晚上10点至第二天凌晨4点这段时间，大多数用户正在休息，单播业务量较少，网络资源闲置率较高，此时可以将网络资源更多地分配给组播/广播业务使用，比较典型地，可以利用这段时间将用户定制的视频信息以组播的方式推送给终端用户，并保存在终端设备的存储卡中。以TDD典型配比实验室最大吞吐量21Mbps来估算，LTE Video每晚最大推送量可达75.6GByte。此外，由于推送的大多数是热点内容，信息有效率较高，从而可以明显降低单播的次数和时长，换句话说，我们利用夜间的闲置资源释放了忙时N*75.6GByte的单播需求，忙时网络资源得到“有效节约”，“软”扩容得以实现。另一方面，用户的视频访问变成了“本地存储卡访问”，用户体验也得到了极大改善。

图3 LTE Video下行网络资源分配示例
与此相类似，通过分配较少资源开辟忙时“视频广播/组播通道”，可以支持各类电视节目和重大赛事的直播。同样可以减少单播的数量及时长，进而提升系统的“有效容量”。另一方面，结合MBSFN（多播/广播单频网）技术，小区边缘的干扰问题得到有效抑制，广播/组播通道的用户体验同样得到有力保障。
LTE Video解决方案有助于运营商摆脱“增量不增收”的困境
由于受到OTT的冲击，电信运营商面临着“数据流量暴涨，收入增长乏力”的“被管道化”的危险。如何有效发挥电信网络的优势、寻求新的商业模式和利润增长点成为摆在运营商面前亟待解决的难题。
华为的LTE Video解决方案可以帮助运营商改变以往单纯收取流量费的经营模式，通过为广播、组播、单播等不同业务搭建差异化的逻辑数据通道，为广告商和内容提供商提供直达用户的渠道门户，通过电信级的广告广播、视频加速以及包月套餐等增值服务提升流量价值并实现利润在价值链的再分配。
广告收入是OTT厂商最大的收入来源之一，通过租赁组播和广播频道，运营商可以帮助广告商实现在固定和移动热点（例如商场的电子信息屏、车站广告牌、车载移动电视等）的广告实时投放，并按照投放时间和投放范围向广告商收费。
随着视频业务量的暴涨，画面卡、马赛克增多等由于网络容量受限从而引发的数据时延及时延抖动增大的性能问题逐渐凸显出来。各种视频加速技术面对网络拥塞也无计可施。LTE Video通过热点视频推送，将实时播放变为本地播放，从而从根本上避免了用户体验变差的问题。运营商可据此向OTT内容供应商提供“视频加速”服务并收取费用。
此外，由于组播带宽不会随着用户数量的增长而呈指数级增长，运营商可以通过分配较少的网络资源开辟“新闻、短视频的组播/广播通道”，并向用户推出“不限流量、不限时长”的包月套餐，结合“零等待”的PUSH服务，通过向终端用户收费创造新的利润增长点。
结束语
随着移动互联网的发展，移动视频业务量暴涨，移动运营商面临“网络性能受限”和“增量不增收”的双重考验。为此，华为从2011年开始规模投入LTE Video解决方案的研发，旨在帮助运营商缓解网络压力并提升网络价值。LTE Video解决方案通过在时间维度和业务维度有效调配网络资源，并结合eMBMS技术，可有效实现网络“软扩容”；同时，基于组播/广播技术以及用户体验保障而提出的“广告投放”、“视频加速”以及“包月套餐”等业务，将传统的数据管道变成了面向“广告商”、“内容商”以及“终端用户”的服务平台，多种商务模式有助于运营商早日脱离“被管道化”的怪圈。此外，4G的广播组播业务，需要网络和终端的端到端配合支持，华为是最早实现端到端支持的厂家。目前在1个4G小区中，能够同时支持单播、组播和广播等方式，在组播区域设置、节目源切换等方面非常灵活，能够支持运营商的商用落地。

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