3G移动增值业务及其技术分析

张孝林 张翰博

【摘要】文章在分析3G移动增值业务系统架构的基础上,简述了3G移动增值业务分类情况,对其中热点的移动互联网业务现状及其核心技术进行了阐述。

【关键词】3G移动增值业务 移动互联网业务 IMS术 SSR

1 概述

随着中国3G网络建设和运营的开展,移动网络传输速度(无线带宽)显著提高,业务类型多样化、内容多媒体化以及服务精细化将成为吸引3G用户的亮点。3G网络不仅能够改进现有的2G语音业务质量,还能够提供无线移动高速传输的数据业务,从而可以满足用户对增值业务的多样化需求;同时多样化的增值业务对运营商也有着吸引力。

从国外运营商已经提供的3G增值业务来看,面向个人用户的应用主要包括各种内容(音乐、图片、动画、视频、游戏、应用程序)下载业务、即时信息传送、可视电话、视频点播、手机银行、位置服务和移动互联网等业务,呈现出多媒体化的特点。对于行业用户,主要业务是基于位置服务的导航业务、家庭控制和移动办公等业务,促使运营商、手机厂商、服务提供商(SP)、内容提供商(CP)等3G移动增值业务产业链厂商提供更加精细化的服务。文章将从3G移动增值业务系统、3G移动增值业务现状以及移动互联网业务及其技术等方面对3G移动增值业务及其技术进行分析与阐述。

2 3G移动增值业务系统结构

目前,国际上比较主流的几种移动增值业务系统体系分别由IMS(IP Multimedia Subsystem),OMA、JAIN、Parlay小组进行研究和标准的制定,它们代表着移动增值业务系统未来的发展方向。其中,IMS是由3GPP组织在其R5版本中最先提出的,它采用SIP协议进行呼叫控制,具有与接入无关和能够灵活提供多种业务等优点,被认为是实现下一代融合网络的核心技术。IMS技术对控制层功能做了进一步分解,实现了会话控制实体(CSCF,Call Session Control Function)和承载控制实体(MGCF,Media Gateway Control Function)在功能上的分离,使网络架构更为开放、灵活。IMS体系结构和CSCF的设计利用了软交换技术,实现了业务与控制相分离、呼叫控制与媒体传输相分离。尽管IMS是3GPP为移动用户接入多媒体服务而开发的系统,但由于它全面融合了IP域的技术,并在开发阶段就和其它组织进行密切合作,使得IMS实际已经不仅仅局限于只为移动用户进行服务。IMS结构如图1所示:

图1中,最底层为承载层,用于提供IMS SIP会话的接入和传输,承载网必须是基于分组交换的。以移动分组网的承载方式为例,主要的承载层设备有SGSN(GPRS业务支撑节点)、GGSN(网关GPRS业务支撑节点),以及MGW(媒体网关)。MGW是负责媒体流在IMS域和CS(电路交换)域互通的功能实体,主要解决话音互通问题。无论采用哪一种接入方式,只要基于IP技术,所有IMS用户信令就可以很好地传送到控制层。中间层为信令控制层,由网络控制服务器组成,负责管理呼叫或会话设置、修改和释放,所有IP多媒体业务的信令控制都在这一层完成。主要的功能实体有CSCF、HSS(Home Subscriber Server,归属用户服务器)、MGCF等,这些网元执行不同的角色,如信令控制服务器、数据库、媒体网关服务器等,协同完成信令层面的处理功能,如SIP会话的建立、释放。这一层仅对IMS信令负责,最终的IMS业务流是不经过这一层的,而是完全通过底层承载层做路由实现端到端通信。最上面一层是应用层,由应用和内容服务器组成,负责为用户提供IMS增值业务,主要网元是一系列通过IN/Camel、OSA/Parlay和SIP技术提供多媒体业务的应用平台。运营商可以自行开发一些基于SIP的应用,通过标准SIP接口与IMS系统连接;如果运营商需要连接第三方SP的应用,IMS可以和标准的API,如OSAAPI连接,通过OSA/Parlay GW对第三方非信任的SP业务进行鉴权和管理等。

3 3G移动增值业务分类

3G移动增值业务通常可以划分为通信类、查询类、娱乐类等业务。其中,通信类业务一般包括基础语音业务、PoC(Push to Talk over Cellular)业务、移动视频电话业务等。3G以能够提供符合QoS要求的高速数据业务而优于现有的2G业务,但基础语音业务仍是主要业务,而移动视频电话业务只有在3G网络上才能真正得以实现。这是因为移动视频电话业务对无线网络带宽要求高,3G网络的高速数据传输率对视频电话业务支持良好。除了基础语音业务和视频电话业务外,该类业务还包括基于视频电话业务的增值业务,如视频电话补充业务,包括基于视频电话的来电显示、呼叫等待、呼叫转移等业务;此外还包括视频共享业务、视频会议、多媒体彩铃、视频留言业务等。可以预计视频电话业务将成为3G时代的热点业务。

随着无线带宽的提高,通过手机可以方便获取交通实况、票务预订、餐馆指南、机票信息、字典服务、手机银行、电话簿、城市信息、条码凭证等信息,满足更高层次的衣食住行的生活需要。由于3G网络具备大容量与高传输速率的特点,它支持的查询类业务更多的是图文并茂的实时交互性内容。

娱乐类业务的代表是手机电视(流媒体类)业务及其补充业务,如音乐点播、影视点播业务等。与通过广播方式的手机电视不同,该类业务是利用移动通信网络实现内容发送和用户管理的视频直播、点播和下载的业务。3G以及LTE时代这类业务的质量会提升至前所未有的水平,用户甚至能够以2Mb/s以上的速率尽情点播所喜欢的歌曲和电影,收看体育新闻和体育赛事,其语音和画面质量是2G以及2.5G网络所不及的。此外,影像图片、MP3铃声下载、手机报、彩铃业务、无线游戏、无线音乐俱乐部等也受到用户欢迎。

移动增值业务的用户为个人用户或企业用户,为企业用户提供增值业务将大有可为。通过对上述业务的整合,可以提供新的业务、挖掘新的市场,如物流仓储的定位应用,金融服务的支付平台,安全执法的视频监控,中小学校的家校沟通,公共事业的水电、养老、社保办理查询以及企业的信息化建设如服务器空间、邮箱、杀毒等。

4 3G移动互联网业务与技术

随着中国3G网络建设的铺开,3G网络功能不断完善,性能不断提高,尤其是随着3G LTE技术和网络的进一步完善,促使无线带宽显著提高。同时3G用户对互联网业务的需求也越来越大,移动互联网业务无疑已成为3G发展的热点。移动互联网业务是移动通信和互联网融合的产物,将传统的互联网内容大规模引入移动通信领域,可极大地满足3G用户新业务使用和新业务体验需求。

4.1 3G移动互联网业务

3G移动互联网业务通常包括手机广告、手机搜索、移动电子商务、手机应用商店、手机邮箱、移动证券、即时消息、移动社交、数据库接入、手机虚拟专用网等。据CNNIC最新统计报告,截至2009年6月30日,我国手机上网用户达1.55亿,半年内增长了32.1%。由此可以看出,广告作为互联网的根本盈利模式,其中的手机广告将掀起移动互联网商业模式的全新变革,带领移动互联网业务走向繁荣。而手机广告业务的核心就在于手机作为大众化、个性化的媒体,承载着信息交换的使命,是信息传递的最后一公里。因此,手机广告业务将成为移动互联网盈利主要来源。

近年来,移动互联网的内容日渐丰富。手机搜索业务可以给用户提供方便快捷的移动内容搜索,搜索结果更具相关性。3G用户可以定制自己的搜索引擎和需要的互联网内容,这给予用户相当程度的自由和灵活性。对运营商来说,应加大对搜索领域研发的投入与参与,加速手机搜索引擎和移动增值业务的融合,帮助搜索引擎向信息化产品集成平台转变。可以预见,手机搜索业务将成为移动互联网发展的助推器。

移动电子商务可以为3G用户随时随地提供所需的服务、应用、信息和娱乐,利用手机方便快捷地选择、购买商品和享受其它服务。移动电子商务与手机搜索的融合,跨平台、跨业务的服务商之间的合作,电子商务企业规模的扩大,企业自建的电子商务平台爆发式增长将带动移动电子商务的成熟。

在3G以及移动互联网快速发展势头的有力推动下,手机应用商店的发展和创新令人目不暇接。自从苹果的App Store于2008年7月上线并开设成功后,手机应用商店一下子成为移动互联网的热点业务,以至于在2008年7月之后手机厂商、互联网公司、软件提供商、电信运营商均参与到应用商店业务中。其中手机厂商的目的主要是为用户提供更多的选择,促进用户对手机的购买;同时也是众商家争夺内容和应用业务的市场,以获取更多增值服务的盈利。在技术上,手机厂商、互联网公司、软件提供商所推出的手机应用商店是基于各自所掌握的单一的操作系统,所面向的也是基于自身操作系统手机的终端用户;运营商则试图建立基于多种操作系统的手机应用平台,为所有用户提供丰富的手机应用。

4.2 移动互联网业务的核心技术

通常互联网网站的网页很大,由于手机屏幕小、处理能力弱,所以即使手机的浏览器支持对html网页的访问,也会由于数据量大,页面适配性不好导致手机用户无法得到很好的浏览体验。因此对于移动互联网业务来说,在通过手机访问开放互联网时就需要通过转码适配技术使用户能快速地、透明地、自由地访问任何互联网内容。

目前,手机访问开放互联网业务平台的核心技术是SSR(Small Screen Rending)技术,并辅以分页技术以及导航技术,使Web页面能非常友善地呈现在手机屏幕上。通过这种适配技术能够有效地减少传送的数据量,并且适配完后的页面看上去就和在电脑上看很类似,保留了原有网页中的内容和功能,用户能够像在PC上一样完成几乎所有的操作,例如收发Email、阅读新闻、在线购物、在线登录等。

5 结束语

移动互联网正在以前所未有的速度发展,移动通信领域的主战场将转移到新业务的竞争上来。新业务的深度挖掘将是移动增值业务产业链未来市场竞争的核心武器,通过新业务来打造移动通信行业生态系统,将成为未来电信领域主要的增长动力和竞争博弈的资本。对于形形色色的移动互联网新业务,需要注意进行业务的整合、完善和创新,跨网络移植以及跨平台融合,从而打造以手机终端为核心的新商业模式。

【作者简介】

张孝林:工学博士,现任上海贝尔有限公司研究与创新中心总监。长期从事移动通信终端、技术和系统的研发,已组织研制完成多款3G手机和多模智能手机。作为项目负责人或总设计师,其承担完成近10项国家级、上海市重大科技攻关项目、产业化项目或学科带头人项目,发表学术论文50余篇,完成发明专利近20件。