5G技术能否推动国际地面电视传输市场的革命?

进入2019年,5G必然在世界各地掀起更多的试验及应用高潮,对于5G与TV领域内的变化其实存在着诸多的关联,国内国网整合的主体广电网络公司可能会获得5G第四张牌照的传言愈演愈烈,本篇文章以德国罗德与施瓦茨公司相关讲述案例及观点形成,未来5G技术会对电视传输有多大的意义?面临的阻力是怎样的?
 
罗德与施瓦茨公司(Rohde&Schwarz)执行副总裁兼广播电视与媒体部门负责人JürgenNies表示,移动地面电视网络和移动电信网络之间在支持数据通信方面存在很强的相似性。
 
广播电视业基于尖端技术。然而,正如复合材料和组件模拟技术被串行数字技术取代一样,有朝一日最前沿的东西最终将会过时并且可以替代。有观点认为,这个过程即将在传输市场中发生,基于IP的系统被认为将可取代数字地面传输(DTT)作为接收电视节目的事实上的手段。
 
毫无疑问,在开发新的分发技术方面,其中许多是基于IP的。但是,全世界大多数人仍然会选择通过地面广播接收电视信号。在大城市中心,特别是有很好的有线和IP网络的话,但在城市和主要城镇之外情况并非如此,事实上仍有一些国家完全依赖于地面广播传输的方式。
 
在这些国家和地区,地面广播是向人们提供电视和电台的重要手段。简单的事实是,还没有替代的电视发行通信网络,这种情况在未来五到十年内不会改变。
 
此外,将相同内容传达给非常大基础观众的最有效方式是通过广播。随着分发技术电缆越来越多地被IP取代,因此只有地面卫星才能为这些非常大的观众提供一种频道广播方式。然而,迄今为止,卫星技术并未提供给便携/移动电视以任何选择,这是一个巨大的市场驱动因素。卫星是一个静态接收平台,即使在高带宽下也需要固定的卫星天线。
 
移动电视会成为未来总趋势吗?
 
在Rohde&Schwarz,可以看到移动地面电视网络和移动电信网络之间在支持数据通信方面的强烈相似性。
 
多年来,已有一些试验,例如DVB-H,它将电视广播与移动设备结合在一起。像Qualcomm这样的几家技术公司已经建立了基础设施,其中包括网络运营中心,安装在接收设备中的芯片组,以及通过网络分发的内容。但在3G时代,实验并没有起作用,这主要是因为芯片组仅在相对较少的智能手机型号中可用。此外,DVB-H需要全新的基础设施和新的频谱分配。
 
但是,有充分的理由可让行业人在这一领域重新保持乐观。多播广播单频网络(MBSFN)是在称为长期演进(LTE)的第四代蜂窝网络标准中定义的通信信道。传输模式旨在改进增强型多媒体广播多播服务(eMBMS)服务的广播能力,现在称为FeMBMS,其可以使用LTE技术提供诸如移动TV之类的服务。
 
特别是,3GPP Release 14(2017年夏季)包括对FeMBMS进行的三项主要改进。这些是它促进纯LTE广播(仅下行链路)小区的进行。此外,它还提供高达200μs的周期前缀,可以运行大规模的FeMBMS信元,类似于地面网络。最后,它提供了无SIM卡通信/设备。
 
LTE Broadcast提供对具有移动电视内容的标准智能电话的简单访问,消费者无需购买特定的移动设备,这是昂贵的,因为销售的单元相对较少,因此不存在规模经济。
 
FeMBMS服务基于交互式多播的原理,其中TV内容仅在当前有观众的情况下传输。与传统的蜂窝单播服务相比,FeMBMS服务提供比视频点播更好的系统频谱效率,因为在FeMBMS中,每个电视节目仅在每个小区中传输一次,即使在同一小区中有多个该节目的观众。FeMBMS小区比LTE单播小区大得多,否则在同一小小区中存在相同内容的多个观众的概率很低。
 
MBMS和移动电视恐怕是3G系统的一个失败,国外很少有移动运营商提供,部分原因是其峰值比特率和容量有限,不允许标准的电视视频质量。这是具有eMBMS的LTE不受影响的问题,尤其是FeMBMS扩展到地面广播网络的网络概念。
 
巴伐利亚高地广播电视的5G测试
 
在欧洲,领先的公司和组织已经建立了5G媒体计划,通过研究和开发为媒体行业培养未来5G标准的潜力。合作伙伴包括Kathrein-Werke KG,诺基亚,Rohde&Schwarz,Telefónica,MUGLER,巴伐利亚广播公司,西南德国广播公司,Friedrich-Alexander大学Erlangen-NürnbergFAU,弗劳恩霍夫集成电路研究所IIS,通信研究所不伦瑞克技术大学,广播技术研究所(IRT)和慕尼黑创业公司Cadami的技术(IfN)。
 
该5G媒体计划将媒体,研究和行业联系起来,以交流知识和专业知识,找到共同点并启动研究项目。
 
现在,作为巴伐利亚研究项目“今日5G”的一部分,巴伐利亚高地正在建立一个5G的广播测试站点。在广播技术研究所(IRT)的领导下,项目合作伙伴Kathrein和Rohde&Schwarz正在调查通过5G网络以FeMBMS模式进行的大规模电视广播。该项目得到了全球网络运营商TelefónicaGermany和巴伐利亚国家广播公司Bayerischer Rundfunk的支持,该公司正在其发射机站点运行5G FeMBMS广播网络作为测试站点。
 
新的5G网络标准是未来的关键技术,当车辆变得高度自动化并且设备在物联网范围内相互联网时。5G还提供了有效分发媒体内容的巨大潜力。5G的推出可以开辟全球市场,数百万部智能手机和平板电脑充当潜在的电视接收器,能够将直播电视服务,媒体库,社交网络和许多其他媒体服务结合起来。在欧洲广播公司和业界人士的合作下,2017年6月完成了在大型4G和5G网络中实现高效广播的国际标准化工作。
 
大型和小型发射器单元组合在一起以形成大的覆盖区域。最近使用电视信号的第一次测试广播是从BR的Wendelstein电台的56频道开始的。项目合作伙伴Rohde&Schwarz和Kathrein已达到5G Today研究项目的两个重要里程碑:2018年12月,Rohde&Schwarz变送器在Bayerischer Rundfunk(BR)Wendelstein发射站成功投入运营。此外,Kathrein还在慕尼黑附近的Ismaning的BR发射站完成了一项创新的测试操作天线。未来,将开发和安装接收组件,并将进行理论研究和初步调查。
 
广播电视公司和移动网络运营商之间需要协作
 
Rohde&Schwarz表示对未来的愿景就是围绕着这一可能谋求新的合作与发展。主要的新观众和所有相关的商业广告机会都可由电视广播公司和移动网络运营商共享的方式创建。它可以提供全新的方式,人们无论在何时,何地都可以以任意的方式去看主要的体育和文化活动。
 
实现这一愿景的首要挑战是打破地面广播和蜂窝网络之间的障碍,这些障碍长期共存,直到现在才以任何方式集成。这需要广播电视公司和移动网络运营商共同努力才能实现这一目标。
 
在全球范围内,Rohde&Schwarz的T&M技术被大多数移动网络运营商用于支持其基础设施,监控网络吞吐量并确保服务质量以及整个消费者体验质量分销链。
 
(注:本文案例及部分观点来源于Rohde&Schwarz)
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