文_ 胡 萍 聶 明

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司

CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)是一種通過CMMB廣播網(wǎng)絡(luò)傳送電視節(jié)目信號(hào)、通過帶有CMMB接收模塊的手機(jī)終端收看電視節(jié)目和其它數(shù)據(jù)廣播的業(yè)務(wù)。該業(yè)務(wù)具有節(jié)目傳送成本低、收看質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景，是手機(jī)終端上極具吸引力的重要亮點(diǎn)業(yè)務(wù)。

中國(guó)移動(dòng)從2008年起與廣電運(yùn)營(yíng)商合作推出了CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)，目前已經(jīng)在全國(guó)158個(gè)城市免費(fèi)試播，通過手機(jī)收看的用戶超過了100萬。為了轉(zhuǎn)向正常運(yùn)營(yíng)、加密播出，實(shí)現(xiàn)用戶管理和收費(fèi)，中國(guó)移動(dòng)與廣電運(yùn)營(yíng)商進(jìn)一步開展了CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的建設(shè)，通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)管理系統(tǒng)和廣電側(cè)的用戶管理系統(tǒng)完成對(duì)用戶的認(rèn)證、授權(quán)和管理。本文對(duì)CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)類型進(jìn)行了描述，并結(jié)合此業(yè)務(wù)特征研究了CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的建設(shè)方案。

1 CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)分類

CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)按業(yè)務(wù)使用區(qū)域分為全國(guó)性業(yè)務(wù)和區(qū)域性業(yè)務(wù)。

1.1 全國(guó)性業(yè)務(wù)

全國(guó)性業(yè)務(wù)包括中央業(yè)務(wù)和全國(guó)性區(qū)域業(yè)務(wù)。具體表現(xiàn)如下：

（1）中央業(yè)務(wù)可在全國(guó)范圍內(nèi)使用，用戶訂購(gòu)中央業(yè)務(wù)后，在不同區(qū)域可享受相同的中央業(yè)務(wù)，用戶不必再次訂購(gòu)。例如可通過全國(guó)網(wǎng)絡(luò)提供CCTV-1的電視節(jié)目。全國(guó)各地的網(wǎng)絡(luò)都將發(fā)送該頻道的電視信號(hào)。某用戶在北京可以接收到CCTV-1的電視信號(hào)，并訂購(gòu)了該頻道的包月業(yè)務(wù)；當(dāng)該用戶漫游到上海后，仍可以通過上海的廣播網(wǎng)絡(luò)收看該頻道，而不需要再次訂購(gòu)并額外付費(fèi)。

（2）全國(guó)性區(qū)域業(yè)務(wù)可在全國(guó)范圍內(nèi)使用，但用戶訂購(gòu)全國(guó)性區(qū)域業(yè)務(wù)后，在不同區(qū)域享受到全國(guó)性區(qū)域業(yè)務(wù)不同，用戶不必再次訂購(gòu)。例如BTV-1是北京的全國(guó)性區(qū)域性業(yè)務(wù)，SHTV-1是上海的全國(guó)性區(qū)域業(yè)務(wù)。用戶可通過各地網(wǎng)絡(luò)提供各地方電視臺(tái)的電視節(jié)目。某用戶在北京可以接收到BTV-1的電視信號(hào)，并訂購(gòu)了該頻道的包月業(yè)務(wù)；當(dāng)該用戶漫游到上海后，可以通過上海的廣播網(wǎng)絡(luò)收看SHTV-1頻道，而不需要再次訂購(gòu)并額外付費(fèi)。

1.2 區(qū)域性業(yè)務(wù)

區(qū)域性業(yè)務(wù)指用戶只在某區(qū)域內(nèi)能夠使用的業(yè)務(wù)。具體表現(xiàn)如下：

區(qū)域性業(yè)務(wù)只能在有限的區(qū)域范圍內(nèi)使用。用戶在某區(qū)域內(nèi)訂購(gòu)的業(yè)務(wù)，在其它區(qū)域內(nèi)不能夠使用。即使兩個(gè)區(qū)域提供相同的電視節(jié)目，用戶仍需要分別訂購(gòu)，分別付費(fèi)。例如可通過各地網(wǎng)絡(luò)提供文藝節(jié)目。某用戶在北京可以接收到北京文藝的電視信號(hào)，并訂購(gòu)了該頻道的包月業(yè)務(wù)；當(dāng)該用戶漫游到上海后，可以通過上海的廣播網(wǎng)絡(luò)收看上海文藝頻道，但需要再次訂購(gòu)并分別付費(fèi)。

2 建設(shè)方案分析

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，主要包括以下幾個(gè)部分：廣電側(cè)手機(jī)電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)、移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)、終端以及互動(dòng)應(yīng)用服務(wù)器。

圖1 手機(jī)電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)是進(jìn)行業(yè)務(wù)管理的核心部分，主要完成業(yè)務(wù)指南的分發(fā)，用戶訂購(gòu)關(guān)系管理，用戶密鑰管理，用戶的認(rèn)證鑒權(quán)和計(jì)費(fèi)等功能，主要包括以下功能模塊：

（1）SG服務(wù)器：分發(fā)業(yè)務(wù)指南（Service Guide），并將業(yè)務(wù)信息發(fā)送給NAF（Network Application Function）；

（2）NAF：完成業(yè)務(wù)密鑰消息封裝和用戶密鑰管理以及業(yè)務(wù)控制；

（3）Portal：負(fù)責(zé)WWW門戶和WAP門戶展示；

（4）BSF：負(fù)責(zé)移動(dòng)用戶密鑰管理。

廣電側(cè)手機(jī)電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要完成音視頻編碼、節(jié)目流加密、業(yè)務(wù)信息配置、廣播信號(hào)的復(fù)用和發(fā)射，以及用戶訂購(gòu)信息存儲(chǔ)、廣電用戶密鑰管理、業(yè)務(wù)密鑰管理等。廣電側(cè)移動(dòng)多媒體廣播/手機(jī)電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)包含以下功能模塊：

（1）音視頻編碼器：負(fù)責(zé)對(duì)音視頻進(jìn)行編碼；

（2）ESG服務(wù)器：用于配置頻道信息；

（3）手機(jī)電視ESG服務(wù)器：用于生成包含節(jié)目費(fèi)率在內(nèi)的移動(dòng)雙向業(yè)務(wù)指南信息；

（4）加擾器：使用節(jié)目流密鑰對(duì)手機(jī)電視業(yè)務(wù)進(jìn)行加擾；

（5）節(jié)目流密鑰管理：使用業(yè)務(wù)密鑰加密節(jié)目流密鑰，生成節(jié)目流密鑰消息；

（6）業(yè)務(wù)密鑰管理：使用廣電用戶密鑰加密業(yè)務(wù)密鑰，提供給中國(guó)移動(dòng)側(cè)NAF；

（7）復(fù)用系統(tǒng)：負(fù)責(zé)對(duì)移動(dòng)手機(jī)電視業(yè)務(wù)進(jìn)行復(fù)用；

（8）用戶管理系統(tǒng)：負(fù)責(zé)存儲(chǔ)用戶訂購(gòu)信息，并對(duì)用戶鑒權(quán)；

（9）Portal：負(fù)責(zé)WWW門戶和WAP門戶展示。

終端主要完成手機(jī)電視業(yè)務(wù)接收展現(xiàn)并與網(wǎng)絡(luò)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)配合完成用戶鑒權(quán)、訂購(gòu)關(guān)系管理和密鑰管理。

卡主要完成用戶密鑰的計(jì)算生成及存儲(chǔ)功能。

2.2 中央節(jié)點(diǎn)、區(qū)域節(jié)點(diǎn)

廣電側(cè)手機(jī)電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)分為中央節(jié)點(diǎn)和區(qū)域節(jié)點(diǎn)，中央節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)中央業(yè)務(wù)，在各省設(shè)立省級(jí)區(qū)域節(jié)點(diǎn)、負(fù)責(zé)區(qū)域（即本?。I(yè)務(wù)。中央業(yè)務(wù)、區(qū)域業(yè)務(wù)的加擾、播出均在區(qū)域節(jié)點(diǎn)完成。因此，移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)從功能邏輯上也劃分為中央節(jié)點(diǎn)、區(qū)域節(jié)點(diǎn)。中央節(jié)點(diǎn)包括C_Portal、C_SG、C_NAF，負(fù)責(zé)全國(guó)性業(yè)務(wù)，并與區(qū)域節(jié)點(diǎn)交互，同步區(qū)域性業(yè)務(wù)信息，但不能進(jìn)行區(qū)域業(yè)務(wù)的訂購(gòu)、注銷和退訂等操作。區(qū)域節(jié)點(diǎn)包括L_Portal、L_SG、L_NAF、BSF，負(fù)責(zé)全國(guó)業(yè)務(wù)及區(qū)域性業(yè)務(wù)。

2.3 組網(wǎng)方案分析

目前CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)廣電側(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用“全國(guó)一盤棋”+省級(jí)獨(dú)立建設(shè)的模式，移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)在邏輯上分為中央節(jié)點(diǎn)和區(qū)域節(jié)點(diǎn)。在物理組網(wǎng)上，可以采用集中一個(gè)平臺(tái)建設(shè)，完成中央節(jié)點(diǎn)、區(qū)域節(jié)點(diǎn)功能的方式（即集中建設(shè)方式）；也可以采用單獨(dú)設(shè)置中央節(jié)點(diǎn)，按省設(shè)置區(qū)域節(jié)點(diǎn)的方式（即分散建設(shè)方式）。

鑒于業(yè)務(wù)本身受資費(fèi)和內(nèi)容源影響較大，且終端、耗電等也是制約手機(jī)電視發(fā)展的重要因素，因此對(duì)于處在發(fā)展初期的手機(jī)電視業(yè)務(wù)商務(wù)模式仍處于探索階段。同時(shí)，考慮到投資、工程實(shí)施等因素，建議移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)采用集中建設(shè)方式，邏輯上仍然分為區(qū)域節(jié)點(diǎn)、中央節(jié)點(diǎn)，和區(qū)域廣電系統(tǒng)、全國(guó)廣電系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)訂購(gòu)關(guān)系同步、業(yè)務(wù)密鑰同步等功能。組網(wǎng)方案如圖2所示。

圖2 手機(jī)電視MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

2.4 接口設(shè)計(jì)

2.4.1 移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)與廣電側(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口

移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)與廣電側(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口主要基于HTTP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)SG信息同步、業(yè)務(wù)信息同步、業(yè)務(wù)密鑰更新通知、業(yè)務(wù)密鑰獲取、訂購(gòu)信息同步等功能。

2.4.2 移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)與終端的接口

采用HTTP接口，實(shí)現(xiàn)用戶初始化GBA、用戶開通、恢復(fù)、暫停、注銷、訂購(gòu)、退訂、獲取業(yè)務(wù)密鑰等功能。

2.4.3 移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)與WAP網(wǎng)關(guān)的接口

WAP網(wǎng)關(guān)在手機(jī)電視業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中是終端與MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行HTTP交互的代理。

需要配置WAP網(wǎng)關(guān)白名單：WAP網(wǎng)關(guān)在向MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)各設(shè)備發(fā)送的HTTP請(qǐng)求消息中插入用戶MSISDN。

需要配置WAP業(yè)務(wù)資費(fèi)提醒的白名單。使得終端在通過HTTP消息訪問使用本業(yè)務(wù)時(shí)不會(huì)收到WAP業(yè)務(wù)資費(fèi)提醒的信息。

2.4.4 移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)與短信網(wǎng)關(guān)的接口

MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)與短信網(wǎng)關(guān)之間的接口用于向用戶傳送由短消息承載的數(shù)據(jù)。

2.4.5 移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)與BOSS的接口

MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)與BOSS之間的接口用于同步訂購(gòu)關(guān)系，同步業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)將話單發(fā)送到BOSS。

2.4.6 移動(dòng)側(cè)MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)與HLR的接口

該接口用于BSF從HLR獲取鑒權(quán)元組信息以生成用戶共享密鑰。

3 業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制

當(dāng)用戶使用手機(jī)電視業(yè)務(wù)時(shí)，需要對(duì)用戶接入業(yè)務(wù)進(jìn)行控制，主要完成對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容進(jìn)行加密，控制解密密鑰的發(fā)送和使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)已訂購(gòu)業(yè)務(wù)的用戶，終端能夠正常播放節(jié)目；對(duì)未訂購(gòu)業(yè)務(wù)的用戶，終端能夠接收到廣播信號(hào)但不能播放節(jié)目。

手機(jī)電視業(yè)務(wù)的認(rèn)證授權(quán)是通過對(duì)節(jié)目流進(jìn)行加密，然后向用戶發(fā)送解密密鑰的方式實(shí)現(xiàn)。為保證密鑰在傳輸過程中的安全，在網(wǎng)絡(luò)中傳送的密鑰都是被加密的。密鑰管理采用四層體系結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

圖3 手機(jī)電視業(yè)務(wù)密鑰管理體系示意圖

其中：

第一層：認(rèn)證管理和用戶初始化注冊(cè)。用戶與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行相互認(rèn)證，認(rèn)證通過后獲得共享密鑰。根據(jù)此共享密鑰，用戶和網(wǎng)絡(luò)生成認(rèn)證密鑰（MRK）和用戶密鑰（MUK）。其中認(rèn)證密鑰用于終端與MBBMS業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行認(rèn)證，用戶密鑰用于傳輸業(yè)務(wù)密鑰時(shí)對(duì)業(yè)務(wù)密鑰加密。廣電用戶密鑰預(yù)置在用戶卡中和廣電側(cè)手機(jī)電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)中。

第二層：業(yè)務(wù)密鑰管理。網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶訂購(gòu)關(guān)系將業(yè)務(wù)密鑰通過加密方式傳送給用戶。網(wǎng)絡(luò)將先后使用廣電用戶密鑰和中國(guó)移動(dòng)用戶密鑰即MUK對(duì)業(yè)務(wù)密鑰加密，卡對(duì)業(yè)務(wù)密鑰消息解密時(shí)同樣將先后使用卡中保存的MUK和廣電用戶密鑰進(jìn)行解密。

第三層：節(jié)目流密鑰管理。網(wǎng)絡(luò)將加密后的節(jié)目流密鑰在廣播網(wǎng)絡(luò)上廣播。網(wǎng)絡(luò)對(duì)節(jié)目流密鑰進(jìn)行加密時(shí)將使用業(yè)務(wù)密鑰，卡對(duì)節(jié)目流密鑰消息解密時(shí)將使用解密后的業(yè)務(wù)密鑰。

第四層：節(jié)目流管理。網(wǎng)絡(luò)使用節(jié)目流密鑰對(duì)節(jié)目流進(jìn)行加密，加密后的節(jié)目流通過廣播信道進(jìn)行分發(fā)，終端使用解密后的節(jié)目流密鑰進(jìn)行解密。

4 結(jié)束語

本文對(duì)CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的建設(shè)方案進(jìn)行了探討，說明了基于廣電運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)的設(shè)計(jì)思路。CMMB手機(jī)電視業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的建設(shè)不僅可以創(chuàng)造新的市場(chǎng)空間，而且可以為推進(jìn)三網(wǎng)融合起到積極的作用。

[1]張慧媛. 廣播式手機(jī)電視業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì). 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2008(2)

[2]3GPP Technical Specification: 23. 246 ( v7.2. 0). Multimedia BroadcastPMulticast Service(MBMS)Architecture and functional description.2007 (3)

[3]OMA-TS-BCAST_SvcCntProtection-V1_0-D(2006-12)Open Mobile Alliance.http://www.openmobilealliance.org/