摘? 要: 隨著移動通信和數(shù)據(jù)通信" title="數(shù)據(jù)通信">數(shù)據(jù)通信的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)和Internet的日益融合，對移動通信系統(tǒng)" title="移動通信系統(tǒng)">移動通信系統(tǒng)提供多媒體業(yè)務(wù)的需要迅速增長。第三代移動通信系統(tǒng)必須能夠提供多媒體業(yè)務(wù)。本文綜述了多媒體業(yè)務(wù)對第三代移動通信系統(tǒng)的要求，多媒體業(yè)務(wù)的結(jié)構(gòu)及對移動通信標(biāo)準(zhǔn)的影響。

　　關(guān)鍵詞: 多媒體? Internet? UMTS? 同步

?

　　近幾年來出現(xiàn)兩大趨勢，即移動電話和數(shù)據(jù)通信的不斷發(fā)展。GSM和其它第二代系統(tǒng)已經(jīng)擴展到全球30%的國家。數(shù)據(jù)通信，特別是Internet的使用，吸引了大量用戶。多媒體是新的通信領(lǐng)域，在計算機環(huán)境下得到飛速的增長。可以預(yù)見多媒體是未來一個重要的通信領(lǐng)域。UMTS是第三代移動通信系統(tǒng)，正在融合這兩大趨勢，即開拓移動通信市場，優(yōu)化移動數(shù)據(jù)通信。UMTS的另一目標(biāo)是提供移動多媒體業(yè)務(wù)的能力。

1 對UMTS的要求

　　Internet/Intranet和多媒體業(yè)務(wù)對UMTS非常重要。Internet的業(yè)務(wù)受多媒體的影響越來越大，但其業(yè)務(wù)使用分組傳輸，對QoS沒有保證，Internet中的實時業(yè)務(wù)的性能差別很大。對多媒體業(yè)務(wù)來說，最重要的是保證它的QoS，因此對Internet的高質(zhì)量多媒體應(yīng)用，資源預(yù)留和保證QoS非常重要。盡管現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)中允許Internet提供可視會議，但不保證QoS(如H.323標(biāo)準(zhǔn))。

1.1 多媒體的傳輸和UMTS業(yè)務(wù)平臺

??? 多媒體呼叫的傳輸有許多不同的選擇。一些多媒體應(yīng)用(如MPEG4，H.320，H.324)將所有的媒體成分復(fù)用到一個承載上。然而另一種想法(如B-ISDN標(biāo)準(zhǔn))是對不同的媒體成分使用不同的承載。這種方法的好處是對不同的成分使用不同的QoS或承載業(yè)務(wù)屬性，這可以優(yōu)化無線資源的利用。

　　新的多" title="的多">的多媒體，Internet/Intranet應(yīng)用和業(yè)務(wù)將在服務(wù)器、終端和業(yè)務(wù)平臺" title="業(yè)務(wù)平臺">業(yè)務(wù)平臺上執(zhí)行，并且將在終端和另一終端、服務(wù)器或業(yè)務(wù)平臺間需要透明的比特傳輸。為了能夠方便快速地生成和采用這些新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，在UMTS中必須指定一個應(yīng)用編程接口，一個業(yè)務(wù)平臺。此接口應(yīng)能夠通過UMTS承載業(yè)務(wù)控制和管理業(yè)務(wù)透明地傳輸?shù)経MTS終端和用戶。圖1中的業(yè)務(wù)平臺應(yīng)能夠靈活地協(xié)商承載業(yè)務(wù)。協(xié)商的能力應(yīng)包括QoS和信息屬性的改變，增加和去掉呼叫的參與者，增加和去掉一多媒體呼叫中的連接(媒體成分)及可能同時有多個呼叫。

?

　　在UMTS建立多媒體呼叫時，必須協(xié)商呼叫階段的QoS。必須考慮對應(yīng)用、編譯碼器、終端、接入網(wǎng)和發(fā)起及終止方的其它網(wǎng)絡(luò)的要求和能力(比如檢索和分布式業(yè)務(wù))。用戶可能想建立具有特定QoS的通信，如果某些部分不能滿足需要，連接就不能建立，或降低所要求的QoS。

　　對一呼叫可能重新協(xié)商QoS，它一般用于在呼叫期間增加媒體成分或建立新的呼叫(如使用多個業(yè)務(wù))。由于不能預(yù)測提供給UMTS用戶的業(yè)務(wù)，最重要的是以通用的方式指定UMTS的承載業(yè)務(wù)。這將使UMTS滿足未來的需要，對UMTS應(yīng)用的領(lǐng)域沒有限制。

1.2 軟件的下載和Internet接入

　　在UMTS中，將軟件下載到終端對方便快速地傳送新業(yè)務(wù)非常重要。非?？赡芡ㄟ^Internet下載軟件。如果考慮現(xiàn)在Internet所使用的軟件下載方式，將可以簡化標(biāo)準(zhǔn)化工作。當(dāng)然也需要將軟件或業(yè)務(wù)邏輯下載到網(wǎng)絡(luò)單元上。

　　優(yōu)化接入到Internet的方式對UMTS很重要。通過定義Internet接入可獲得如下好處:優(yōu)化了IP業(yè)務(wù)在UMTS無線接口" title="無線接口">無線接口上的傳輸，使傳輸?shù)男畔?shù)量最少;優(yōu)化了UMTS無線接口上使用的加密協(xié)議/算法;UMTS和Internet使用的QoS機制的互操作;給使用Internet應(yīng)用和接入Internet的UMTS用戶提供了IP地址。

　　為了優(yōu)化Internet的接入，將使用一個或多個通用的UMTS承載。在承載的上面可以定義一個UMTS協(xié)議描述。這個協(xié)議描述應(yīng)基于IETF或其它相關(guān)論壇的標(biāo)準(zhǔn)，并且由UMTS使用的一組協(xié)議和參數(shù)組成。對于Internet業(yè)務(wù)，用戶有可能選擇所使用的加密方式(如:無加密，端到端加密，在UMTS無線接口上加密等)。為UMTS分組接入模式定義的QoS機制應(yīng)和為Internet定義的QoS機制(如RSVP，RTP)一致。UMTS用戶應(yīng)有IP地址來使用IP的應(yīng)用。

1.3 切換

　　切換功能即改變通信路徑。它由兩個不同的功能組成:切換資源預(yù)留(HRR)和切換路徑轉(zhuǎn)換(HPS)。HRR預(yù)留和激活切換所需新的無線和有線資源。完成HRR后，HPS將完成從舊的通信路徑轉(zhuǎn)換到新的通信路徑，包括所需的中間路徑合并。

　　對于UMTS中的多媒體業(yè)務(wù)，切換可能要增加額外的要求，如和GSM中話音業(yè)務(wù)的切換相比。不同的多媒體業(yè)務(wù)對它們所使用的承載業(yè)務(wù)的傳輸速率、誤比特率、時延等，增加了不同的要求。因此HRR必須考慮正在進行的切換的特定通信路徑及根據(jù)需要預(yù)留的資源。在切換執(zhí)行時，如果新蜂窩沒有可用的資源，用戶可以允許QoS降低到一定程度。如一包括音頻、數(shù)據(jù)和視頻成分的多媒體呼叫，由于新蜂窩中缺乏資源，切換后可以只包含音頻、數(shù)據(jù)成分，或者一500kbit/s呼叫在切換后降低為200kbit/s(對多媒體業(yè)務(wù)的切換，有許多類似的方式)。對某些類型的呼叫，若控制功能允許在蜂窩中建立新的連接就非常有用。一種可能是考慮鄰近蜂窩的資源條件，并且在允許呼叫建立時，可能在蜂窩間切換。對于多媒體業(yè)務(wù)從UMTS切換到GSM的情況，QoS基本上要降低。在呼叫期間改變QoS需要在終端和中間節(jié)點中有適應(yīng)性強的應(yīng)用和編譯碼器。

　　為了不丟失分組，考慮存儲基于分組的業(yè)務(wù)不同方式也非常重要。分組可以存儲起來，在切換完成后改變方向傳輸。另一種方式是在切換期間同時向新地址和舊地址傳輸分組。在切換后，移動IP協(xié)議可以將分組從舊地址改為新地址，并且移動終端通知發(fā)起者新的地址。發(fā)起者然后就將分組直接發(fā)送到新地址。

2 對標(biāo)準(zhǔn)的影響

2.1 承載業(yè)務(wù)的控制和呼叫

　　UMTS標(biāo)準(zhǔn)必須支持下述情況:傳輸多媒體，Internet/Intranet應(yīng)用的通用承載業(yè)務(wù);呼叫的建立和釋放;在呼叫建立時協(xié)商承載業(yè)務(wù)屬性(QoS)，在呼叫期間可以重現(xiàn)協(xié)商承載業(yè)務(wù)屬性;資源預(yù)留和對QoS的保證;在呼叫期間增加或減少參與者;有不同QoS的多個呼叫。

2.2 軟件下載、切換及業(yè)務(wù)平臺

　　支持將軟件和業(yè)務(wù)邏輯下載到終端和網(wǎng)絡(luò)?？梢允褂矛F(xiàn)有的技術(shù)，如Internet中的技術(shù)。應(yīng)支持多媒體，Internet/Intranet應(yīng)用的切換。盡管它們可能引起QoS的改變。UMTS的業(yè)務(wù)平臺應(yīng)能夠使用多媒體，Internet和Intranet應(yīng)用。JAVA虛擬器的參數(shù)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化。

2.3 Internet協(xié)議

　　為了優(yōu)化Internet接入，UMTS標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)提供下列方式:優(yōu)化IP業(yè)務(wù)在UMTS無線接口上的傳輸來減少所傳輸?shù)男畔?shù)量;能夠關(guān)閉UMTS無線接口上的加密方式;UMTS和Internet中使用的QoS機制的互操作;為使用Internet應(yīng)用和接入Internet的UMTS用戶提供IP地址。

UMTS對使用多媒體、Internet和Intranet的計費應(yīng)記錄業(yè)務(wù)的數(shù)量，使用的時間和業(yè)務(wù)的類型等。

3 多媒體的結(jié)構(gòu)

　　圖2和圖3分別是分組交換域和電路交換域的多媒體結(jié)構(gòu)。在UE和多媒體的網(wǎng)守(gatekeeper)/目的地(或可選的多媒體網(wǎng)守)及網(wǎng)關(guān)(gateway)間，多媒體的C平面和U平面在PDP上下文(context)/承載上透明地運行。多媒體的U平面在UE和多媒體網(wǎng)關(guān)/目的地間運行。對分組交換域，多媒體網(wǎng)關(guān)將多媒體U平面映射到外部網(wǎng)絡(luò)的U平面，如Internet、PSTN。在某些情況下，如UMTS到UMTS的呼叫，就不需要映射。對電路交換域，可選的多媒體U平面終止于多媒體網(wǎng)關(guān)，它和外部網(wǎng)絡(luò)進行交互。

?

?

　　多媒體的控制協(xié)議在UE和多媒體網(wǎng)守/目的地間運行。多媒體網(wǎng)守的作用是在目的網(wǎng)絡(luò)/固定網(wǎng)絡(luò)上建立多媒體C平面連接。

　　業(yè)務(wù)能力服務(wù)器功能上不同于多媒體網(wǎng)守。它的作用是生成多媒體業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)能力服務(wù)器和多媒體管理器間的接口的標(biāo)準(zhǔn)化有待于進一步研究。為了能夠在多媒體業(yè)務(wù)和提供這些業(yè)務(wù)的平臺間交互作用，業(yè)務(wù)能力服務(wù)器和HLR及CSE(Camel Service Environment)間可能需要接口。在這種情況下，圖中的接口X和Y需要標(biāo)準(zhǔn)化。MT通信的處理有待于進一步研究。

業(yè)務(wù)可在兩個級別上傳送:

　　承載級的業(yè)務(wù)相應(yīng)于UMTS的承載業(yè)務(wù)。通過SGSN/MSC，HLR和CSE傳送。承載級業(yè)務(wù)的例子是預(yù)付。

多媒體級業(yè)務(wù)通過多媒體網(wǎng)守和業(yè)務(wù)能力服務(wù)器傳送，業(yè)務(wù)能力服務(wù)器有可能包括HLR和CSE。多媒體級業(yè)務(wù)的例子是可視會議，呼叫前轉(zhuǎn)和預(yù)付。

　　業(yè)務(wù)能力服務(wù)器和多媒體網(wǎng)守可以在UMTS PLMN內(nèi)，也可在UMTS PLMN外。業(yè)務(wù)能力服務(wù)器和多媒體網(wǎng)守的具體位置有待于進一步研究。

　　有兩種典型的呼叫方式支持多媒體業(yè)務(wù)，分別是H.324和H.323。一般假設(shè)呼叫是在IMT-2000網(wǎng)絡(luò)的對等多媒體終端間進行。兩種呼叫方式的多媒體信令協(xié)議和數(shù)據(jù)傳輸是在IMT-2000用戶平面端到端間完成的，并對IMT-200的核心網(wǎng)透明。IMT-2000網(wǎng)絡(luò)的運營者利用通過它的業(yè)務(wù)節(jié)點(網(wǎng)關(guān)，gatekeeper或應(yīng)用服務(wù)器)向終端用戶提供業(yè)務(wù)來控制多媒體業(yè)務(wù)。其它的呼叫方式，如IMT-2000到ISDN/PSTN及IMT-2000到IP網(wǎng)絡(luò)，與此類似。

　　我國電信對第三代移動通信系統(tǒng)的希望是:全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、頻率利用率高、覆蓋效率好、建網(wǎng)要經(jīng)濟、要有足夠的靈活性、良好的EMC性能、容易從第二代過渡。要想建設(shè)好第三代移動通信系統(tǒng)，就要考慮到人們對多媒體業(yè)務(wù)日益增長的需求，考慮到移動通信系統(tǒng)和Internet網(wǎng)的結(jié)合，才能使第三代移動通信系統(tǒng)滿足未來的需要，使其獲得成功。

?

參考文獻

1 3G TR 22.960? Mobile multimedia services including mobile Intranet and Internet services 3GPP? 99.4

2 3G TS 23.121 Architectural Requirements for Release 1999 3GPP? 99.10

3 MURASE T.Evolution of Personal Multimedia Communications Services in Japan. IEEE Personal Communications 1998， 5(6)：66

4 ARMBRUSTER H. Information Infrastructures and Multimedia Communications:Different Approaches of the Telephone，Data，and Radio/TV Worlds IEEE Comm.?1997，35 (9)：92

5 OJANPERA T.Wideband CDMA for Third Generation?Mobile Communications. Artech House Boston London?1998

6 3G TS 22.101? Service aspects;Service principles?3GPP? 99.10