5GNR廣播

5GNR廣播

5GNR廣播技術是基於5G蜂窩移動通信網路、並可融合廣播電視發射塔進行協同覆蓋的全新廣播組播技術,該技術已在3GPP 5G國際標準立項成功,並將於Rel-17版本支持,由中國廣電聯合國內外行業夥伴共同支持推動。

5G NR廣播面向全新廣播業態與多種類套用場景,以單播、組播、廣播動態智慧型切換、適配全種類5G通用終端、支撐視頻/數據/公共安全/物聯網/車聯網業務等全業務為主要特點,並具有針對區域及內容開展精準智慧型廣播和組播的能力,可廣泛套用在手機、平板、電視、穿戴設備、汽車中控台等各種形態5G通用終端,從而演進為無處不在的泛在化新型5G廣播業務。

基於蜂窩基站的5G NR廣播技術是未來發展的主流,該技術經中國廣電等於2019年12月在3GPP全會中獲得立項,未來可在R17版本中獲得支持。作為靈活切換的廣播模式,可實現動態且無縫的切換單播服務和組播/廣播服務。由於能廣泛的適配各類型5G標準通用終端,因此能獲得全球主要產業鏈的廣泛支持。在終端上能深度連續覆蓋各種複雜場景,進而實現新型互動式廣播的多場景覆蓋。此外,在支持Free-to-Air模式後,將實現無SIM卡接收模式。

基於廣電700MHz頻率下的5G廣播,可實現定向按需提供精準廣播服務,提供實時性的公共安全廣播服務,還可實現全場景的覆蓋服務。

5G NR廣播電視試驗的國家代表,有中國(北京、上海、南京、深圳等地,主要是以5G NR MBS為主),瑞士、法國、德國、義大利、奧地利、丹麥、西班牙(主要以LTE-based 5G Broadcast為主)。

基本介紹

  • 中文名:5GNR廣播
  • 條件:只要是基於R15版本的5G通用終端,均能通過軟體升級來實現對5G NR廣播功能 
  • 優點:不需要流量,無SIM卡的方式,任何運營商手機都可以看到 
  • 代表國家:中國,瑞士,法國,德國,義大利,奧地利,丹麥,西班牙 
首次實現,廣播演練,核心概述,探索成果,覆蓋優勢,廣播用途,商用城市,選擇小塔混合模式,協同覆蓋,傳輸架構,R15版本終端支持5GNR廣播,率先完成測試,冬奧測式賽演練,國內首個700M5GNR基站在上海建成,多方面升級,廣播測試,全面實現,預商用,業務比較,

首次實現

中興通訊在超高清視頻(北京)製作技術協同中心首家打通基於5G NR物理層技術的廣播通信,在700M頻段上實現5G端到端多路高清視頻的廣播業務。基於5G NR廣播,在一套無線資源下,多個終端用戶可以同時接收5G無線廣播信號,用戶數不受限。

廣播演練

上海諾基亞貝爾在實驗室內成功完成700MHz 5G NR廣播演示,在多部700MHz 5G手機上接收端到端高清視頻廣播業務,實現了多運營商用戶手機自由接入(Free to Air),有力推動了中國5G NR廣播技術的商用發展。

核心概述

5G NR廣播核心概述
對用戶端而言
(1) 可隨時隨地收看廣播電視
(2) 收看廣播電視節目無需流量
(3) 支持無SIM卡模式
(4) 終端靈活,不一定非是手機端
對內容方而言
(1)CDN視聽分發壓力極大降低
(2) 直播流數據流量成本大幅降低
(3) 可提供更高碼率內容
對廣電網路企業而言
(1) 與三家運營商形成差異化,便於引流用戶
(2) 與台、網、終端、CP、SP、廣告等形成全方位產業鏈形成更新型互惠關係
(3) 拓展更多類業務場景,如“智慧家庭”等
對政府部門而言
(1) 便於及時發布訊息,掌握媒介話語權
(2) 助力構建公共服務體系
(3) 構建全面的應急廣播體系,及時輸送預警信息
對遠景場景支持
(1) 與物聯網實現接入
(2) 支持V2X車聯場景
(3) 可接入應急廣播體系

探索成果

2020年11月11日,時值第二十二屆中國國際高新技術成果交易會舉行期間,中國廣播電視網路有限公司現場展出了廣電5G等最新套用情況。
據了解,5G NR廣播、5G+VR,是5G為傳統廣電領域的賦能;5G+智慧養老、5G+智慧駕駛,是廣電在垂直行業進行5G改變生活、5G改變社會的探索;8K超高清視頻、智慧新數字家庭網關,可實現對家庭套用的震撼新體驗;新時代文明中心、智慧文旅以及智慧醫療,建設了便民利民的新平台。
中國廣電制定的5G 700MHz頻段2×30MHz大頻寬技術提案獲3GPP採納,為全球首個5G低頻段大頻寬國際標準。700MHz作為中國廣電的黃金頻段,具備信號覆蓋廣、穿透力強的特性,適合大範圍連續網路覆蓋。
在5G建設上,採用700MHz組網能夠極大降低建網和運營成本,在個人用戶服務及垂直行業服務領域均具有獨特的高質量覆蓋優勢。未來中國廣電將利用700MHz的廣覆蓋+4.9GHz容量覆蓋+未來毫米波,SA獨立組網支撐全業務服務,打造廣域連續覆蓋的優質5G網路。
5G NR廣播是承載在5G SA網路上,充分利用移動蜂窩網路優勢的廣播技術。中國廣電聯合行業夥伴集中攻關及共同推動3GPPR-17 NR廣播提案立項,解決技術難題20餘項,成功實現基於700MHz網路的5GNR廣播實驗。與傳統廣播業務相比,具備移動性,精準定向等優勢,將廣播電視業務從家庭擴展到平板、手機等智慧型終端上,實現廣播業務的“人人通”、“移動通”和“終端通”。

覆蓋優勢

在2020年12月17日舉行的“2020通信產業大會暨第十五屆通信技術年會”上,中國廣電技術部副處長李爽表示,在提升700MHz網路基礎傳輸能力以外,中國廣電還高度重視基於新技術的業態創新。中國廣電將以全新的5G NR廣播技術結合低頻段廣域連續覆蓋的優勢,打造差異化的高效“能力”網路。

廣播用途

5G NR廣播用途
融媒體新聞傳播業務
廣播、電視業務
直播、賽事業務
應急廣播類業務
空中下載升級類業務
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商用城市

5G NR廣播商用城市
北京
上海
深圳
南京
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選擇小塔混合模式

中國廣電無疑選擇了NR小塔混合模式,因此對外是以“5G NR廣播”命名的,中國廣電方面一直認為基於蜂窩基站的5G NR廣播技術是未來發展主流。因此,2019年12月,3GPP全會中中國廣電主導下使得“5G NR MBS”對於廣播的支持相關立項成功。
5G NR廣播在宣傳中也就指出了,其可靈活的切換廣播模式,實現動態且無縫地切換單播服務和組播/廣播服務。但基於國際整體上的業務考量,由於單純小塔廣播勢必會長期占用下行資源,因此國外運營商暫未對其業務有明確支持。未來,中國廣電則要積極推動國內外合作,以打通產業鏈。
實際上,5G基於大塔及小塔的測試在2019~2020年已進行了,如北京在2020年10月~2021年1月完成了電視發射塔的外場覆蓋測試,還完成了移動性測試(在車輛行駛的狀態下,接收中央電視台1、13、北京電視台1節目以及360、VR多視角視頻流);近期的情況中,中國廣電已於2021年8月6日通過東方明珠、東方有線等完成東方明珠電視塔的5G NR廣播試驗站的部署,預期將啟動5G NR廣播基於多地廣播電視發射塔的差異化場景測試。

協同覆蓋

2021年9月1日,值2021世界5G大會召開時,中國廣播電視網路集團有限公司副總經理曾慶軍在參加5G新視聽論壇期間分享了“中國廣電引領世界5G廣播最新進展”的主題報告。
中國廣播電視網路集團有限公司副總經理曾慶軍談及在當前寬頻網際網路時代廣播存在的意義時表示:
一方面,在毫米波大規模使用之前,移動通信網路始終受頻寬所限,通信運營商著力於爭取更優的頻譜資源,頻寬也會限制用戶的網際網路使用質量,在毫米波大規模使用之前,基於廣播技術與5G蜂窩網路的結合以提供點到多的廣播公共服務是很有前景的技術方向;
另一方面,3GPP新標準體系中也在考量無線通信廣播的關鍵業務標準,因此諸如像應急廣播、應急通訊等場景可以通過將5G無線通信技術與廣播技術體系的結合以支撐新的實用場景。而中國廣電也同國內外合作夥伴共同開拓技術標準體系,以實現廣播技術與通信技術的進一步互相融合,在測試場景中如已經完成的5G NR廣播多項測試,在中國廣電5G NR廣播APP中,可以接收到CCTV1、北京台1的頻道節目以及360度、VR多視角的視頻流。由於廣播主要扮演著傳播主流文化聲音的重大使命,特別是在2022年北京冬奧會的現場中國廣電將能實現通過5G NR廣播傳輸VR、AR等視聽內容。

傳輸架構

中國廣電的5G NR廣播的由兩種發射方式構成:
一方面是基於5G蜂窩基站的廣播信號,主要是與中國移動共建共享的48萬個5G基站來進行廣播信號傳輸;另一方面則是通過廣播電視發射塔,主要是中央發射塔為主,大塔發射5G廣播信號便能實現即使用戶手機沒有SIM卡也能接收到廣播信號。
值得注意的是,中國廣電5G NR廣播可實現無縫的切換單播和廣播功能。單播即是如通過手機看網路視頻,其是需要花費流量以實現點播觀看視頻的方式,廣播則無需花費流量。在終端適應方面,5G廣播需要做到終端通用,可實現軟體層面的升級適配,以此來區別與諸如CMMB等移動端電視的差異。

R15版本終端支持5GNR廣播

2021年12月28日,2021中國信息通信業發展高層論壇召開期間,中國廣播電視網路集團有限公司副總經理曾慶軍主持主論壇會議並就中國廣電5G NR廣播的建設情況作了分享。
曾慶軍先是簡要的分享了中國廣電5G廣播的業務思路。對於廣電領域,需要力圖解決實現廣播電視更有效、便宜的進入到通信終端;而對於通信終端而言,如何使得一個扇區內的多用戶不擁塞的實現看電視的需求。
因此,中國廣電為滿足以上廣電與通信兩大領域內的這些問題,在新一代信息技術的背景下,便構建了5G NR廣播的傳輸體系。
區別於傳統廣播電視以及網路視聽模式,5G NR廣播採用的是單播、組播與廣播的混合模式,通過移動蜂窩基站及廣播電視發射塔協同發射方式,進而能向各種類的智慧型終端提供新型互動化的視頻廣播服務和融合信息服務。國外也有通過5G來實現對視頻業務的支持,但其是以OTT流媒體視頻的方式實現的,如老牌電信運營商T-Mobile的5G流媒體視頻傳輸計畫。
5G NR廣播綜合來講,實現了對高質量、高碼率多媒體內容的高並發量傳輸,解決了傳統廣播與通信技術在人員密集、高並發量場景下難以在通用移動終端上進行高速率套用傳輸的技術難題。
與傳統廣播電視等模式不同的是,在具體的傳輸及業務方面有以下的特徵:
(1)可實現動態且無縫地切換單播服務與廣播服務。
(2)其業務形態更為靈活,能支持傳統電視頻道廣播也能支持新型的互動化視頻廣播服務,同時還能傳輸融合信息廣播服務,因此其雙向互動性好,還可擴展公共安全、應急廣播等全新的多媒體廣播業態。
(3)5G NR廣播能廣泛地適配各種類型的5G標準通用終端。
(4)其也支持Free-to-Air和無SIM卡模式,因此能實現通用5G終端的接受。
中國廣電也在持續的推動5G NR廣播相關的標準制定工作,在2019年12月的3GPP全會中立項獲得成功,使得5G NR組播(多播)廣播在R17版本中獲得支持,實現了對free-to-air的無卡模式支持。在國內,也使得5G NR廣播作為推薦支持項被寫入了《中國移動5G手機產品白皮書(2021版)》。另外,在GTI國際產業峰會中,中國廣電參與編寫了《5G演進白皮書》,使得其加入了5G NR組播廣播章節。
在產業鏈支持方面,像華為、中興、愛立信、大唐移動、諾基亞、聯發科、高通等主流設備商,其5G基站、核心網、手機終端等均有支持5G NR廣播的設備型號。基本上只要是基於R15版本的5G通用終端,不需要進行硬體上的改變,均能通過軟體升級來實現對中國廣電5G NR廣播功能的支持。
從2020年12月起到2021年1月份,中國廣電已在北京進行了5G NR廣播的大小塔傳輸測試等工作,今年後半年又繼續在北京、上海、南京三地進行了5G蜂窩基站與廣播電視大塔的協同信號傳輸測試。
在中國廣電構建的5G NR廣播具體業務形式中,其一方面可以提供免流量的電視頻道直播服務,另一方面也能提供VR視頻、360度全景視頻、互動視頻等互動式視頻服務。今年在江蘇的測試中,5G NR廣播通過與江蘇電視台的“荔直播”合作,進行了對江蘇十三城網紅地標的全景“慢直播”測試。據悉,中國廣電還將在深圳進行5G NR廣播的大小塔信號及業務測試。
應急廣播也是5G NR廣播的特色支持業務,能進一步提升應急廣播系統在移動終端上的預警及指揮調度能力,更好地發揮應急廣播在疫情防控、防災預警、政策宣講等各項工作中的作用。
目前,中國廣電已開發了中國廣電5G NR廣播APP,用戶屆時可通過APP觀看多類互動視頻、VR視頻、360度全景視頻等高新視頻,特別是對於人員密集的場館能提供不擁塞的視頻廣播信號傳輸。在700MHz優質頻段資源的支持下,通過5G NR廣播技術,中國廣電將與三家運營商實現差異化的場景服務,實現廣電有線與通信5G無線的融合發展。

率先完成測試

2023年6月19日,由中國廣播電視網路集團有限公司、上海廣播電視台、上海文化廣播影視集團有限公司聯合主辦,東方明珠新媒體股份有限公司協辦,東方有線網路有限公司、百視通網路電視技術發展有限責任公司承辦的第28屆上海電視節“‘白玉蘭對話’電視論壇”——“共融共創,廣電5G大視聽新模式”論壇成功舉行。
在現場了解到,華為中國運營商無線網路與雲核心網MKT與解決方案銷售部部長劉永剛在介紹5G NR廣播業務場景時表示,5G NR廣播基於5G移動通信網,採用了融合單播、組播、廣播方式,並能利用移動蜂窩基站和廣播電視發射塔向各種類的移動智慧型終端提供以新型互動化視頻廣播服務和融合信息廣播服務。預計2023年7月底,中國廣電將聯合華為率先完成端到端的測試。

冬奧測式賽演練

新華社北京2021年11月11日電
在五棵松體育中心場館中,一套多路信號直播系統正在演練,9部手機上,9個不同視角的視頻信號同時展示,對一場比賽進行全方位的直播。
這項技術就是5G NR廣播技術(也稱為5G NR MBS技術)。5G NR廣播是基於5G移動通信網,採用融合單播、組播、廣播方式,向各類5G移動智慧型終端提供新型互動化視頻廣播服務和融合信息服務的全新5G技術。
賽事轉播領域經理袁穎慧說:“過去大家觀看的演唱會或體育賽事直播畫面,都是由導播人員在轉播車上對多路攝像機拍攝的畫面合成的一路信號,導播切成什麼,大家就只能看什麼。而在5G和網際網路環境下,用戶可以突破傳統固定視角和被動式觀賽,通過手機等移動智慧型設備實現自主互動式觀賽。觀眾可以根據自己的愛好隨意切換,想看哪個角度就看哪個角度,這是對傳統直播方式的變革。”
“該技術最大的特點就是可根據實時網路需求,智慧型、動態地切換單播服務和廣播/組播服務,在保證網路利用效率的同時,極大地拓展個人服務與行業服務的支撐能力,適配各類型5G標準通用終端,無需硬體定製化改動,從而獲得了全球產業鏈廠商的廣泛支持。”5G NR廣播技術負責人李爽介紹說。
李爽表示,這項技術除了可為用戶提供包括電視頻道直播、各種類型網際網路直播、互動化全種類視頻廣播服務,滿足用戶互動化、多樣化的視頻服務需求之外,還可以融合信息廣播服務,支持公共安全、應急互動廣播、物聯網等新型多媒體信息類廣播套用,提高全網信息傳輸效能與套用服務能力,有效拓展新型廣播業務。

國內首個700M5GNR基站在上海建成

央廣網北京2021年8月12日訊息,據上海市經濟和信息化委員會網站訊息,為開展5G廣播技術驗證和聯調聯試,2021年6月,國家廣播電視總局科技司、中國廣播電視網路集團有限公司按計畫在上海進行5G NR廣播大塔試驗。於8月6日凌晨完成塔外天線等設備的布放及系統調試,基本完成了東方明珠電視塔5G NR廣播大塔試驗建站工作,在國內率先完成並具備了試驗條件。建成後的東方明珠電視塔5G NR廣播大塔試驗設備,可實現對上海市外環區域內的全面覆蓋,為5G NR廣播大塔試驗工作打下良好基礎。

多方面升級

5G NR廣播實現了對傳統廣播的轉型升級,延伸了廣播的新業態,5G NR廣播標準已經在3GPP Release 17版本中落地,讓廣播電視進入手機成為未來的可能。
網路方面,中國廣電牽頭推進了Rel-17的標準落地,並試點了大塔小塔的行動方案。
終端方面,中國廣電聯合合作夥伴共同推出了手機廣播功能—“ready”。
套用方面,中國廣電試點了大塔和蜂窩基站推送統一節目內容。
服務方面,積極推動從傳統音視頻向車聯網、物聯網等方面的轉變。
此外,中國廣電主導的5G NR廣播端到端聯合測試已完成了實驗室的驗證,也正在進行現場的測試。

廣播測試

在2021年8月,中國廣電在上海東方明珠電視塔完成了5G NR MBS試驗站的搭建,相關天線及基站設備被安裝在大約320米高的塔上,對電視直播服務、應急廣播、超高清直播等進行了測試,為後續繼續積累了經驗。
2021年11月,中國廣電在北京進行了5G NR MBS下的多角度觀看、全景VR視頻直播等新型廣播業務的驗證,主要是意圖為北京冬奧期間的測試做準備。這是全球首個5G NR MBS商用場景的系統能力驗證,對後續產業加速發展具有重要意義。
為了繼續測試和驗證5G NR MBS的性能並探索商業套用,中國廣電在2021年10月於江蘇省南京市進行了5G NR MBS試驗。在測試過程中,使用了華為Mate 40 Pro手機(支持NR MBS版本)作為測試終端,使用頻率掃瞄器和道路測試儀來幫助完成信息的收集。
通過專門的套用APP可接收電視塔的廣播電視業務,即使跨信道的切換頻道,視頻播放也可以保證絲滑流暢。大小塔協作覆蓋下,可以保障業務的連貫順暢。
像還有中興的S30 5G手機也進行了中國廣電5G NR廣播的相關驗證。
值得注意的是,在2022年8月,深圳所進行的是LTE-based 5G廣播測試,基於頻段是682MHz,也就是高功率大塔的下行廣播場景驗證,是由彭城實驗室、清華大學、上海交通大學等團隊一起進行的現場試驗,測試主要集中在對車載移動場景下高畫質電視的覆蓋性能和接收能力。

全面實現

IT之家2023年11月3日訊息,近日,在中國廣電集團的統一指導下,紫光展銳聯合中興通訊等公司,全面實現了基於3GPP R17標準的5G NR廣播,這意味著未來搭載紫光展銳5G晶片的手機將具備接收5G廣播的能力。

預商用

在探討5G市場發展的眾多聲音中,套用是產業界聚焦度最高的一環。據曾慶軍最新透露,中國廣電聯合中國移動即將在北京、上海、深圳開展5G NR(基於OFDM的全新空口設計的全球5G標準)廣播預商用,中國廣電也將逐步推動手機終端出廠即支持5G NR廣播功能。

業務比較

作為中國廣電獨具特色的業務套用,5G廣播是一種能夠通過5G網路在手機等終端移動接收的新型廣播業務,據記者從多位廣電專業人士處了解,通俗上理解5G NR廣播業務。可類比此前中國廣電在北京奧運期間推出過的CMMB(中國移動多媒體廣播電視)業務,即通過5G現有網路收看數位電視。但該業務極度耗費頻寬流量,因此只有700MHz頻段的特性才能滿足要求,從而保證用戶不用擔憂流量和網路擁堵問題。
與此同時,據吳純勇介紹,CMMB的終端設備需要一根短天線接收,而5G NR廣播設備並不需要;CMMB終端需要在內部單獨擁有一塊晶片,而5G廣播設備則將其集成到了5G主晶片中。因此,5G NR廣播並不需要針對硬體設備做改變,只需進行底層軟體的更新即可。

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