广播技术演进!无SIM卡、免流量看电视的5G NR广播新场景

11月27日,时值2020世界5G大会召开期间,中国广播电视网络有限公司技术部经理傅力军在出席“全球运营商论坛”期间以《5G时代广播技术创新演进》为题,对广电5G的未来可期重要业务场景——5G NR广播作了介绍。本文为DVBCN笔者依据现场演讲而作。

广播技术演进!无SIM卡、免流量看电视的5G NR广播新场景

广电网络急需转型

随着ICT等新技术的应用发展,用户的收视习惯已然发生改变,“移动化、交互化、碎片化”作为当前用户最具代表性的视频收视习惯,使得用户能快捷的借助于移动端、电视大屏及可穿戴设备的全种类智能终端在广覆盖的移动互联网环境下实现了随时随地的畅享点播、直播等视听体验。

对于传统广电而言,新视听的时代变化催使用户逐渐脱离传统电视束缚,对移动互联网端需求更加旺盛。因此,为满足新形势下用户的视听及信息服务需求,广电行业需要加快技术创新,完成移动化、交互化、泛在化的服务形态重构,方得能重新立命于新时代。在核心职能上,广播电视需要坚持“移动优先”的策略,并全面增强广播公共服务能力。

有线电视运营商整体在面临持续性的电视用户下滑的窘况,年均有7%的下滑速率,而2019年中国广播电视网络有限公司与三家运营商企业共同获得的5G商用牌照,被视为是广电网络开始系统化转型,实现行业自救的先兆。

关注5G广播新场景

2019年12月,中国广电联合了国内外行业伙伴的共同协力推动下,成功在3GPP无线网全会上成功立项了支持广播/单播混合模式的5G NR融合广播组播技术。进入到2020年9月,中国广电更牵头提出了Rel-17 5G广播的全新应用场景设计,完成了支持5G广播议题的相关讨论工作,并且还得到了全会的审议支持。

按照规划,5G广播的业务形态主要反映为三方面:

1)传统电视频道广播服务;2)新型交互化视频广播服务;3)融合多媒体信息广播服务。

而在设备架构方面,传输设备主要由移动蜂窝基站与广播电视发射塔组成,接收设备则可面向多种类型的移动智能终端提供服务。在进行700MHz频率迁移工作中,据不完全统计,广电网络在全国有超过6000个台站,超过11000台的700MHz发射机。

5G广播三大业务形态,具体表现为:

1)传统电视频道广播服务

在广域内实现传统电视频道在移动智能终端上的基础单向线性直播,可基于广播电视发射塔、5G蜂窝基站实现广域融合覆盖。

2)新型交互化视频广播服务

时5G广播的最主要业务形态。主要基于5G蜂窝基站,智能化的对热点视频内容进行蜂窝广播服务,提供电视频道直播游戏电竞/演唱会/明星带货等各种类型互联网直播、音视频点播、4K/8K/AR/VR视频服务在内的交互化全种类视频广播服务,满足了用户个性化、交互化、多样化的视频服务需求。

3)融合多媒体信息广播服务

支持公共安全、应急交互广播、V2X车联网、物联网等新型多媒体信息类广播应用,提高全网信息传输效能与应用服务能力,有效拓展新型广播业务,促进广播电视网络的转型升级,提升广电网络的可持续发展和规模化变现能力。

5G NR广播业务场景

基于蜂窝基站的5G NR广播技术是未来发展的主流,该技术经中国广电等于2019年12月在3GPP全会中获得立项,未来可在R17版本中获得支持。作为灵活切换的广播模式,可实现动态且无缝的切换单播服务和组播/广播服务。由于能广泛的适配各类型5G标准通用终端,因此能获得全球主要产业链的广泛支持。在终端上能深度连续覆盖各种复杂场景,进而实现新型交互式广播的多场景覆盖。此外,在支持Free-to-Air模式后,将实现无SIM卡接收模式。

基于广电700MHz频率下的5G广播,可实现定向按需提供精准广播服务,提供实时性的公共安全广播服务,还可实现全场景的覆盖服务。

广播技术演进!无SIM卡、免流量看电视的5G NR广播新场景

在核心价值宣传方面,能保障主流声音、文化宣传、权威声音、党建教育的需要;在社会化公共服务方面,能满足疫情防护、应急广播、政务服务、城市管理的需求;在个人消费及娱乐方面,可提供4K/8K/AR/VR高新视频、赛事/音乐会创新广播、融媒体广播服务,提供医疗/教育/农业相应服务需求等;在创新通信领域层面,可满足车联网通信、物联网通信、定位服务、航空互联所需等。

在标准进展方面,中国广电在2020年9月14日~18日召开的地89次RAN(无线接入网)及SA(系统和服务)全会电子会议上,分别提交了支持5G NR广播的议案(RP-201765、SP-200814)。中国广电通过对3GPP RAN及SA全会的相关工作组发出联络函,明确了对5G NR广播的支持。

5G广播技术总结而言,其区别于传统广播技术,可依据实际需求,更精准的支持广播及多播场景,进而服务于更广泛的场景。

1)广播模式采用单下行流程,不依赖UE接入和反馈,适合于区域性多播广播业务,为UE提供广播传输,未来可部署FTA(Free-to-Air,即无卡)业务,适用于广播电视等公共服务的广泛深度覆盖;

2)多播模式则要求UE接入网络,复用现有的5G单播通讯流程,基站感知需要接收多播业务的UE信息,并为相关UE分配公共多播资源和专用资源来保障稳定可靠的UE多播业务的接收。此模式适合对于接收质量有一定要求的多播广播业务,如公共安全MCPTT(Mission critical Push-To-Talk,即公共安全的即按即说)业务、互联网热点视频广播、车联网业务等。

5G NR广播技术架构

在核心网技术方案中,组播/广播数据可通过核心网推送到NR RAN节点,无卡业务应用服务器触发推动广播多播数据到NR RAN,而用户点播业务可基于终端请求,通过应用服务器将组播/广播数据推送到NR-RAN。NR RAN节点通过单播物理层信道进而下发组播业务。

接入网技术方案中,组播模式下,UE进入连接状态,基站可为没和连接下的UE维护承载上下文。若多个UE接收相同的组播业务,基站可为UE分配相同的G-RNTI(组调度标识),基站可根据UE分布和数量等确定采用组调度方式或单独调度方式(C-RNTI)给UE发送组播数据。

广播技术演进!无SIM卡、免流量看电视的5G NR广播新场景

在进行5G广播业态测试中,中国广电通过协调已联合华为、中兴、中国信科、诺基亚、爱立信等厂商开展了多次5G NR广播试验,实现了对于商用5G手机、CPE以及TUE+机顶盒等场景的原型试验系统验证。

在5G广播组网架构方面,中国广电正建立新的“中国广电融合服务平台”,其未来可作为5G广播的综合业务平台,为用户提供多样化的新型5G广播服务,进一步推进有线、无线、卫星传输网络的互联互通和智能协同覆盖。

未来,5G NR广播将真正做到“终端通、人人通”,进而极大地拓展广播电视受众范围和服务业态,有效快速的实现5G时代下新型广播电视的融合覆盖。

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