巴蜀网

 找回密码
 免费注册

QQ登录

只需一步,快速开始

开启左侧
查看: 115|回复: 0
 黑水滩河 发表于: 2023-4-30 02:43:48|显示全部楼层|阅读模式

[2023年] 5G广播的前世今生:真假5G广播之谜

 [复制链接]
源自:通信世界网
  通信世界网消息(CWW)移动通信网络从3G时代就开始支持广播技术,3G/4G/5G均有针对广播场景而开发的技术方案。与此同时,广播电视大塔网络则有一套自己的技术体系,以中国为例,DTMB是我国自主知识产权的广播电视技术,DTMB-A面向车载移动接收,目前已经完成标准化但尚未在国内商用。随着5G的成功商用,5G手机走进了千千万万家庭,进一步方便了人们的沟通和生活。国内广播电视进手机的呼声日益高涨,原本不相交的移动通信和广播电视开始有了交集,5G广播登上舞台。有趣的是,5G广播有真假之说,真5G广播和假5G广播,要清楚这些故事,还要从5G广播的前世今生开始说起。
  话说3GPP当年向ITU提交了两套5G标准,分别为eLTE和NR,都是Release 15版本。3GPP每逢代际演进,为了减少分歧和争议,一般把老一代的技术改良和新一代的技术同时提交给ITU,做为新一代标准的候选。例如当年4G刚出来的时候,有3.9G的说法,离3G有0.9G,距离4G只差0.1G。其实运营商不会部署老一代技术,国内的运营商就不再新增4G的基站了。即使3GPP把eLTE也提交到了ITU,大家心里仍然认为只有NR是真的5G。3GPP R16 EnTV是eLTE技术的进一步演进,连接4G核心网。3GPP R17 NR MBS是5G支持广播场景的技术,是5G NR技术的演进,连接5G核心网。读到这里,读者也许就会明白为什么会产生两套5G广播了,一套是eLTE的5G广播,可谓“假5G广播”,另外一套是NR的5G广播,也即“真5G广播”。下面按照真假5G广播出现的时间顺序分别介绍这两套5G广播。
  假5G广播:3GPP R16 LTEEnTV
  3GPPR16LTEEnTV发展历史
  2016年,3GPPR14提出EnTV(Enhanced TV),意图支持更大覆盖范围的大塔以及无SIM卡的单接收模式。为了满足上述需求,3GPP物理层工作组对LTE空口做了巨大改动,把最基本的子载波间隔和CP长度等参数也改掉了,新增了7.5k/1.25kHz子载波间隔,支持最长200usCP长度。这样的改动与原有的LTE技术完全不兼容,这也造成了R14 EnTV迟迟无法商用。为了实现R14 EnTV,无线网络设备商不得不重新做硬件,而终端芯片也无法与原有的LTE终端芯片兼容。R14 EnTV本质是借了3GPP的壳,下了大塔广播电视的蛋,既无法与移动通信体系兼容,也没有得到移动通信产业阵营的支持。
  R14 EnTV功能并不完善,但3GPP R15阶段所有的公司都在忙着5G第一个版本的制定,没有时间去完善R14,因此,R14的修补工作被拖延到了3GPPR16。3GPP R16EnTV于2020年3月冻结,技术上进一步做了优化,循环前缀CP长度进一步扩大到300μs,子载波间隔最小为0.37kHz。由于网络部署时只能选择一套参数,因此,同一个网络中,无法既支持固定接收(0.37kHz),又支持高速移动接收(15kHz)。
  3GPP R16 LTEEnTV技术简介
  技术架构上EnTV与eMBMS相似,采用LTE网络架构,需要连接4G核心网,新增BM-SC、MBMS GW、MCE功能或实体。EnTV的技术特性如下:
  第一,EnTV定义了全新接口,支持更大覆盖范围。CP长度最高可达300us,最大覆盖范围可达100km。不过,这套参数集由于子载波间隔太小,无法支持移动接收。空口协议的巨大改动带来了好处的同时,也有副作用:与原有LTE协议不兼容,因此,EnTV无法复用原有LTE终端芯片,手机终端必须添加额外一个独立的芯片,这有点类似当年的CMMB,增加了EnTV产业推广的难度。
  第二,EnTV支持无SIM卡接收。终端无需插入SIM卡,即可接收广播电视。
  到目前为止,国内尚未有公开的3GPP R16 EnTV网络的测试报告。
  真5G广播:3GPP R17 NR MBS
  5G NR广播技术(也称为5G NR MBS组播广播技术)是3GPP R17版本5G国际标准的重要功能特性,由中国广电联合全球行业伙伴支持完成相关标准立项,并牵头完成广播应用场景设计、5G NR组播广播网络增强架构等相关重要标准制定工作,完成3GPP数十项重要技术文稿和标准提案。
  NR MBS的发展历史

▲ 2019年12月结束的3GPP #86全会,中国广电推动R-17 NR MBS技术的提案立项并获得通过。

▲ 2020年9月召开的第89次RAN(无线接入网)及SA(系统和服务)全会电子会议,中国广电分别提交了支持5G NRMBS的议案(RP-201765、SP-200814)。

▲ 2020年12月,3GPP决定,5G最新演进版本R17于2022年6月完成版本协议代码冻结。
  NR MBS主要技术特点
  第一,NR MBS可以支持无卡接收和跨运营商接收。NRMBS终端无需安装SIM卡,无需接入运营商网络,就可以接收广播电视。3GPP24.575协议详细定义了终端预先配置的信息,只要按照标准实现,NR MBS终端就可以实现无SIM卡接收广播电视。
  第二,除了广播之外,5GNRMBS还可以支持组播。广播技术既可用于传统电视广播业务,也可以用于应急广播以及移动通信网络的流量卸载。组播技术主要面向移动通信场景,用于场馆直播、多视角观赛,AR/VR/4k/8k,演唱会、赛事直播、移动视频直播、点播和新型交互式视频服务等服务。NR MBS的上述特点,使得移动通信终端(手机)天然支持广播电视接收,极大降低了广播电视的终端产业推广难度和成本。
  第三,NR MBS不设计专用的物理信道及帧结构,不引入新的物理信道,完全复用PDCCH/PDSCH。无线网络设备不需要额外的硬件升级,空口资源利用效率更高。这一特点使得广播电视大塔可以使用移动通信的基站,从而分享移动通信网络成熟的网络管理和网络自动化运维等经验。此外,由于不涉及物理层改动,现有的手机终端通过空口升级支持NR MBS成为可能。
  第四,简化核心网流程和设计。为支持NRMBS,需要在5G SA网络架构基础上,新增和改造几类网元,包括引入MBSF(用于业务处理)、MB-SMF(用于业务控制)和MB-UPF(用于业务传输)等,基于5G核心网现有架构升级上述网元,升级扩容简单、业务上线速度快。
  NR MBS实际网络能力测试
  中国广电与行业合作伙伴合作,利用商用的5G NR网络平台和支持5G的智能手机,开发了5G NR MBS端到端原型验证系统,在北京、南京、上海对移动和固定接收进行了高塔部署的现场试测。
  基站部署在北京中央广播电视塔,距离地面207米。使用定向天线,一个指向东方,另一个指向南方。
2240-055d3406722f02d02b58f81cfd2d6f42.png
  图 高塔部署测试场景
  设备安装在一辆沿着不同路线移动的汽车的顶部。下表的测试结果表明,在密集城区场景下,在车速高达70km/小时条件下,5GNR广播电视的最远传输距离超过12km。考虑到安装在大塔上的基站设备功率较小,进一步增大发射台的功率,最远传输距离还可以进一步增加。
  表北京城区NRMBS高塔广播移动性&覆盖距离测试
89a1-28ea2957f7205a1922631ca391d9f9eb.png
  南京、上海也进行了NR MBS大塔广播测试。上海的测试结果表明:测试设备可以在距离东方明珠电视塔29.7公里以外的地方接收到高质量的视频广播服务。
3a03-a3fc88ea733a93b91333f507c3151d76.png
  图 高塔部署远距离摸测结果
  综上测试结论证明,NRR17广播支持蜂窝及大塔部署,大塔部署下可覆盖~30km,移动速度支持>70km/h。
  最后,综合上面的描述,下表给出了“假5G广播”-R16和“真5G广播”-R17的比较。
373d-d6fffc28f336459973d71f23034ed025.png
620c-4361165d2880c575218ac79932cc007f.png
  ITU标准情况
  2022年9月30日,国际电联ITU-R 负责广播业务的第六研究组(SG6)会议批准了由中国提交的5G NR广播。本次会议中国总共提交了六篇提案:5G NR广播标准、5G NR广播南京技术试验、在ITU-R建议书《VHF/UHF频段内用手持接收机移动接收的地面多媒体广播的纠错、数据成帧、调制和发射方法》和ITU-R报告书《数字地面广播系统》《广播多媒体和数据应用的移动接收》中增加独立的5G NR广播作为无线移动电视系统等等。ITU SG6小组将R17 NR MBS定义为System N,自此,NR MBS正式被ITU接纳,成为与DVB-T,DTMB等并列的广播电视技术。与此同时,R16 EnTV也被ITU SG6接纳为System L,也成为与NR MBS并列的广播电视技术。

■ 结束语
  最近广播界出现了真假李逵事件,着实是个好消息,说明产业热度逐渐升温。一句话,真假5G广播,热热闹闹,欢欢笑笑。
『 巴蜀网 』提醒,在使用本论坛之前您必须仔细阅读并同意下列条款:
  1. 遵守《全国人大常委会关于维护互联网安全的决定》及中华人民共和国其他各项有关法律法规,并遵守您在会员注册时已同意的《『 巴蜀网 』管理办法》;
  2. 严禁发表危害国家安全、破坏民族团结、破坏国家宗教政策、破坏社会稳定、侮辱、诽谤、教唆、淫秽等内容;
  3. 本帖子由 黑水滩河 发表,享有版权和著作权(转帖除外),如需转载或引用本帖子中的图片和文字等内容时,必须事前征得 黑水滩河 的书面同意;
  4. 本帖子由 黑水滩河 发表,仅代表用户本人所为和观点,与『 巴蜀网 』的立场无关,黑水滩河 承担一切因您的行为而直接或间接导致的民事或刑事法律责任。
  5. 本帖子由 黑水滩河 发表,帖子内容(可能)转载自其它媒体,但并不代表『 巴蜀网 』赞同其观点和对其真实性负责。
  6. 本帖子由 黑水滩河 发表,如违规、或侵犯到任何版权问题,请立即举报,本论坛将及时删除并致歉。
  7. 『 巴蜀网 』管理员和版主有权不事先通知发帖者而删除其所发的帖子。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 免费注册

本版积分规则

© 2002-2024, 蜀ICP备12031014号, Powered by 5Panda
GMT+8, 2024-2-23 08:08, Processed in 0.249600 second(s), 12 queries, Gzip On, MemCache On
快速回复 返回顶部 返回列表