5G标准在R16中支持移动广播

　　5G+4K的各种直播，让大众看到了5G未来在视频节目中能够发挥的作用。这些直播基本上是通过运营商和广电系统的电视台等单位合作完成，其实整个广电网络对5G的规划，并不止于超高清视频的合作。日前，由中国通信标准化协会未来移动通信技术标准及产业发展推进委员会主办的“第四届5G和未来网络战略研讨会”上，国家广播电视总局广播电视科学研究院电视技术研究所高级工程师张宇就5G与广电的结合，描绘了一个新图景。

　　5G标准在R16中支持移动广播

　　广电系统一直推动网络向个性化、交互式方向演进。“2008年北京奥运会期间，广电就有了CMMB（中国移动多媒体广播），当时做得还可以，能够在一些用户的手机上、车载导航仪上用，但后来由于种种原因，CMMB逐渐地没落了。”张宇说。

　　之后广电又发展NGB-W，但NGB-W面临广电使用的这颗芯片如何进入移动终端里的挑战，因为这需要有产业链的支持。为了绕过这个门槛，NGB-W做成了一个网关，通过网关把电视信号接收下来，并以WiFi的方式将这些内容送达手机。这种模式存在的问题是只能提供局部的漫游，不是真正随时随地的移动接入。

　　张宇说，5G技术研究开始之后，广电也跟进了5G方面的研究，并在2017年得到了工信部相关专项的课题，通过研究逐渐加深了对5G的认识。

　　其实4G技术中已经有对广播业务的支持，如4G广播组播技术（eMBMS）。LTE eMBMS提供单播、广播联合覆盖，但在覆盖半径上没有优势，大约只有5公里，而且频谱资源利用率不高，最多60%用于广播。此后在3GPP R14版本中定义的LTE enTV （3GPP Release-14 FeMBMS）中，性能有了明显的提升，可独立组网，而且覆盖半径达到15公里，几乎100%的频谱资源可用于广播。这个技术和现在广电采用的技术相比，已经有一定的竞争力。

　　“与4G网络相比，5G已经变成了基于服务的架构。5G成为一个通用的平台、一个数据传输平台、一个业务承载平台，如果把5G的空中无线接口和核心网的功能虚拟模块，按照广电的需求进行增加或者是优化，相当于把广电看作一个基于5G平台的一个垂直应用专用网络，这个网络完全可以承载网络电视业务，并且能够提供交互式服务。”张宇说。

　　在5G已经完成的R15版本中，并没有对广播业务做定义。但在Release-16中，广播成为一个研究项目。到今年年底，它将随着R16标准冻结而完成，其中包括了5G网络设备对广播业务的支持。BBC、高通、爱立信、华为、中兴、广科院等都在其中做了很多工作。张宇说：“在标准中，对中等覆盖、大范围覆盖的性能都有明确，而且要支持高速移动。”

　　寻找广播电视进手机途径

　　广播电视进手机的途径目前还不明晰。但CMMB的失败让广电系统认识到，要获得产业链的支持。张宇认为要通过参与3GPP标准、将需求贡献给3GPP的方式，共享5G标准和产业链。

　　“在技术标准上，我们采用5G技术，实现无论在技术上还是在产业链上，广电和移动通信是统一的，广电可以在这个产业链上作为一种垂直行业应用而存在。”张宇说，“因为广电是提供公共服务的，它需要大面积的、全国平等的覆盖，提供公共服务，并不是以追求商业利润为目的。因此广电需要大塔，高度在百米以上，发射功率达到千瓦级别，覆盖半径达到几十公里的发射技术。”

　　目前广电一方面在推动3GPP 5G支持高功率大塔广播，融合网络架构，IP化内容封装传输。另一方面，发展广电行业应用，形成5G广播大塔+5G移动通信小塔格局，大塔进行广域覆盖，提供广播业务；小塔进行稀疏/局部覆盖，提供点播业务和局部的、临时的广播业务。

　　目前国际上也在测度5G中的广播业务。在德国有5GToday的项目，该项目是基于Release-14探索技术指标，贡献到3GPP中。在欧盟有5G-Xcast的项目，计划在2019年10月1日完成。总的目标是研发广播网络、5G网络、WiFi（固网）融合网络，提供高效、规模化、可持续的媒体分发方案，与5G技术协调，并贡献到3GPP 5G标准中。这与中国广电行业的想法有些类似，通过大塔小塔混合建网，实现各种各样的终端在各种场景下连续覆盖。

　　今年将进行相关组网测试

　　2018年4月，广电总局科技司发起成立了无线交互广播电视工作组，下设有技术标准组、试验测试组、工程组和法务与专利组。技术标准组对系统设备、移动广播、高效广播、双向信道、业务需求、核心网、终端与芯片、安全等方面展开研究。目前该工作组成员包括广电总局直属单位，如广科院、规划院、设计院、国网、无线局等，还聚集了爱立信、诺基亚、华为、中兴、三星、高通、罗德与施瓦茨、展讯、数字电视国家工程研究中心、北广科技、数码视讯、凯腾、清华、上海交大等企业和高校参与。

　　据张宇介绍，无线交互广播电视的内容包括电视节目、OTT内容、社交媒体、互动游戏、数字音频、应急广播等，以双向通信、单向广播的模式影响各类移动性智能终端。无线交互广播电视可应用场景包括室外移动设备、屋顶天线、广域覆盖和热点地区。例如手机、车载多媒体终端，屋顶天线通过网关，能够实现多屏分享，覆盖热点地区如体育场馆、商场等，广域覆盖可实现偏远地区的覆盖。目前对无线交互广电视的需求，既有广播、点播、大屏、小屏中存在的交互式业务，AR/VR/在线游戏等，也可以通过广播电台、电视台与OTT、移动运营商合作运营，为内容生产、视频监控业务提供支持。

　　“现在有越来越多的现场视频上传的需求，而且在广电系统里的视频上传和目前大家看到的5G视频的上传不同，广电的视频制作不是编码之后再上传，而是要上传带有原始格式的内容，传到后台后去直播。如果编码之后再回传到后台，好多原来的格式就丢失了。”张宇说，“在移动广播网络中，不一定把双向的广播网络都建起来，可以是广播网络和双向通信网络合作，实现优势互补。”

　　5G时期，无线交互广播电视的网络架构是基于5G架构。在无线侧，小塔采用5G的双向移动创新网，在大塔上用5G标准，做成高功率、广覆盖的网络。在业务上，可以提供超级媒体的服务、互联网服务和一些新型的应用。“这个网络有差异化特点，即广电的5G视频是要做广电业务，而不是以互联网为主。要继承广电已有的大塔资源，推动整体网络的智能化发展。”张宇说。

　　“我们工作组会随着ITU、3GPP以及5G广播的进程，配合着开展研究、提案工作，并做一些前期的试验。”张宇说，“我们设想在2022年北京冬奥会之前提供一个小型的业务演示网络，为北京冬奥会能够提供一些服务。”

　　今年，国家广电总局科技司已经批准广科院做基于5G网络的实验网。以AIB地面广播大塔+AIB混合通信小塔的联合覆盖方式，主要测试覆盖范围、移动速度、承载能力、干扰隔离、终端接收能力等，最终结果将提交3GPP。
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