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广电将怎样建5G网络?

2019-08-25 23:01:04    创事记 微博 作者:   

过去几十年来,广播电视不断发展,经历了从模拟电视到数字电视再到网络电视的创新历程。

但你有没有发现一个问题?

这几十年来,广播电视网络与3G/4G为代表的移动通信网络始终相互隔离——广播电视网络不能直连你的手机,移动通信网络也不能直通你家的电视。

如果这两张网络融合在一起,将会发生怎样的一场变革?

首先,从技术角度看,广播电视网络的特点是将相同的内容同时单向广播(Broadcast)给大量用户,这对于拥有大量观众的直播节目来说,是一种非常高效的网络传送方式,但它不能提供按需点播服务。

而移动通信网络的特点是将内容单独传送给每一台手机,这是一种单播(Unicast)模式,它能提供按需服务,但存在网络效率较低的问题。

其次,广播电视网络的特点是“固定”的,其终端电视机的位置是固定不动的;而移动通信网络的特点是“移动”的,其终端手机的位置是随时变化的。

显然,若将这两张网络融合为一张网络,并在同一张网络上同时提供广播和单播能力,使两者优缺互补,一定是一件极好的事吧。

这意味着一张融合的网络能无缝连通你的手机、平板、电视机和汽车等,让你能随时随地都能无缝观看精彩丰富的高清视频内容。比如,你正在家里通过电视观看球赛直播,突然有事需外出,关掉电视,拿起手机一边出门一边继续观看就行了。

是的,广播电视网络与5G网络融合,这是广电5G值得期待之处。

但值得期待的广电5G不止于此,现在让我们慢慢讲来…

广播电视网络与3G融合



说到广播电视网络与移动通信网络融合,这一想法早在本世纪初就提出来了。

DVB-H

2004年,标准组织ETSI发布了DVB-H(手持数字视频广播)标准,其定义了可兼容移动设备的附加模块,使得手持终端可稳定地接收广播电视信号。

但由于缺乏设备支持和可持续盈利的商业模式,这个美好的想法很快就破裂了。

MBMS

3GPP也认同了这样的趋势,随后定义了MBMS标准,即Multimedia Broadcast Multicast Service,多媒体广播多播业务。

MBMS扩展了3G UMTS的网络能力,以支持点对多点(PMP)的内容分发。

尽管与DVB-H仅聚焦于终端侧不同,MBMS实现了网络支持,但它对频谱带宽分配做了严格的限制。



广播电视网络与4G融合


eMBMS/LTE Broadcast

进入4G时代后,3GPP在R9版本对MBMS的功能做了进一步增强,定义了eMBMS,也被称为LTE Broadcast。有了eMBMS后,运营商可以将小区60%的下行带宽用于向多部手机单向广播相同的内容。

随后,3GPP为了进一步提升资源使用效率,新增了MooD(MBMS Operation On Demand,MBMS按需操作)机制。

MooD可以通过设定阈值来动态切换单播和多播模式,比如,如果阈值设置为3,当同一区域内有三台手机同时单播观看相同的内容时,网络可切换为多播模式,将相同的内容同时单向多播给三台手机。

eMBMS可支持的商业用例包括移动电视直播、视频点播(内容预加载)、广告推送、车载娱乐、公共安全等。

一种被称为“Venue casting”的用例曾经被业界广泛看好,它主要应用于体育赛事、演唱会等直播场景。

以全球最火的足球比赛直播为例,运营商可以通过eMBMS同时向很多观众的终端设备单向广播视频流,以提升网络资源使用效率,让用户随时随地都能观看高质量的直播;同时,运营商还可以通过预加载和缓存内容、大批量的定制广告等方式,让用户在边观看直播的同时,还能按需实时回放内容、多角度观赛,以及在线视频购物和博彩等。

eMBMS推出后,一些运营商对此服务表现出了较大的兴趣。

2013年,美国运营商Verizon宣布将于2014年在其LTE网络上推出eMBMS服务。

随后,美国另一家运营商AT&T也宣布将采用700MHz LTE网络推出eMBMS服务。

2014年1月,韩国运营商KT推出了首个LTE Broadcast服务。

2014年7月,英国运营商EE在英联邦运动会上展示了LTE Broadcast服务。

2014年8月,波兰运营商Polkomtel在世界排球锦标赛上成功测试了LTE Broadcast服务。

2015年6月,英国运营商EE在足总杯决赛期间展示了LTE Broadcast服务。

2015年10月,美国运营商Verizon商用Go90 eMBMS服务。Go90是一款视频APP,可同时支持广播和单播模式下的视频直播和点播服务。

但令人惋惜的是,eMBMS在2014前后风靡一时之后便沉寂了下来。

尽管eMBMS技术实现简单,只需在4G核心网通过软件升级即可,但技术往往不是商业成功的首要因素。

eMBMS为什么未能成功?原因无非两点:

• 终端支持不给力。

手机要支持eMBMS需要专用芯片组。

• 没有找到盈利模式。

eMBMS的盈利模式主要靠付费观看和广告收入,但考虑成本和潜在用户规模因素,互联网OTT视频的单播和接近实时直播方式比eMBMS模式更加有利可图。

但行业并未因此而停滞不前,业界相信广播电视网络与移动通信网络融合一定是未来的必然趋势,只是时机未到,只欠东风而已。

enTV

2017年,3GPP在R14版本中进一步增强了eMBMS功能,推出了enTV(增强型电视)。

 

这一次主要增强的功能包括:

• 支持HPHT(High Power High Tower,大功率高塔)方案,这可基于700MHz频段广覆盖优势,进一步扩展覆盖范围,从而降低站点建设数量和成本。

• 支持高达100%的eMBMS载波资源分配,这意味着可以建设独立专用的广播网络。

• 支持仅接收模式,即使终端没有SIM卡,也能观看广播内容。

• 支持多家运营商可共享使用广播网络,可创建公共分发平台而无需复制内容。

• 一种传输模式,无需转码就可重用广播服务,确保了前后兼容性。

enTV支持两种模式:

• 一是独立的地面广播服务,即利用蜂窝网络技术使能一张独立的地面广播网络,这张独立的网络将作为一个公共平台,传送来自不同内容提供商的内容和服务。

• 二是混合广播模式,即利用单播与广播之间动态切换,以更有效的传送相同的内容。

通过enTV,3GPP首次系统性地定义如何通过移动通信网络广播数字电视内容,可以说是实现移动通信网络与电视广播网络融合之路上的一次重大跨越。这对于电信业重耕700MHz黄金频段也意义重大。



广播电视网络与5G融合



可以说,enTV已满足了大部分5G需求,但5G相对于4G又是一次技术和应用跨越,为了不断跟进时代需求,3GPP将在R16版本以及更高版本进一步增强enTV功能。

目前,3GPP正在研究基于LTE的5G地面广播的enTV演进,该研究项目主要是为了匹配目前enTV与5G需求的差异,将于2020年3月R16版本冻结时更新到标准里。

至于原生于5G的广播模式设计估计将在后续版本中定义。

这意味着完全基于5G-NR的广播电视服务将会晚一些到来,也就是说,如果广电现在要建设5G网络,只能从enTV开始,再等一两年演进至5G-NR广播网络。

不过,业界没有坐等标准完成,目前已有许多项目正在研究使用5G-NR来进行广播电视服务,比如欧盟的5G-Xcast项目。

事实上,随着5G时代的到来,所有人都预测到5G更大带宽、更低的时延,以及万物互联能力,必将激发一波内容和应用革命,而5G广播必将在这场革命中扮演重要的角色。

发挥一下想象力…

未来的VR/AR直播需要高效的5G广播模式。

大量物联网终端的OTA固件升级需要高效的5G广播模式。

车联网的无数汽车之间要实时传送信息,需要高效的5G广播/混播模式。

防灾、抢险、公共安全等领域需要高效的5G广播模式。

此外,5G网络本身将大大简化电视媒体内容的制作和传输流程。比如,大带宽、低时延的5G无线网络可以替代传统直播中采用的光纤、微波和卫星等复杂的传输,只需在一个背包里放上5G CPE终端,再连上超高清摄像机就可以完成现场采编和传输了。



广电将怎样建5G网络?



介绍完了长达15年的略含心酸的广播电视网络与移动通信网络的融合史,估计广电5G网络的雏形已在你的心里出现。

借用5G-Xcast项目的一张图,它是这样的…

 

它是一张将地面数字电视网络、移动通信网络和固定宽带网络融合为一体的网络。

地面数字电视网络仅提供广播服务,移动通信网络提供广播和单播服务,固定宽带网络提供多播和单播服务。

三网融合形成一个统一的内容分发架构,为手机、平板、电视机、车辆等所有终端随时随地提供高效灵活的、无缝的、丝般顺滑的内容传输服务。

这就是广电的5G网络。

当然,你的思维还可以跳出地面,未来的广电5G网络还能上天与卫星连接,打造天地一体的网络,可广泛应用于海洋、草原、山区等物联网场景。

3GPP正在着手制定地面5G与卫星集成的架构标准,这一天迟早要来。

不过,我们还是先把思绪从天上收回来,最后再思考一下广电5G当下面临的一些问题。



最后的思考



如前所述,面向5G新一波视频内容创新以及万物互联,广电5G的未来是值得期待的。行业也为之一直努力了10几年,相信心血也不会白费。

融合就是创造价值。

想象一下,移动通信网络已拥有几十亿移动用户,未来还要连接无数的物联网终端,广电拥有丰富的内容,当5G与地面数字电视网络和固定宽带网络融合一体之后,这将创造一个何等规模的新市场?

但问题来了,移动用户都在中国移动、中国电信和中国联通三家移动运营商手里,广电要想实现这个融合愿景,靠一己之力根本不可能。

不难猜想,广电5G一定会与三大运营商以及内容提供商、终端设备商等全行业共同合作,共建生态和商业模式。

从技术上看,融合的广电5G网络本身可以是一个独立的公共平台,支持多家运营商共享,传送来自不同源的内容和服务,是一个天然的合作平台。甚至终端只需芯片支持,连SIM卡都可以不用发行。

有了广电5G网络这个合作平台,产业各方均将受益…

运营商可以通过广电5G网络扩展服务。

设备商可以多卖点设备。

铁塔可以新增一家租户。

广电和内容提供商可以增加收入。

消费者可以随时随地享用更丰富的内容。

所以,广电5G还是非常值得期待的。

(声明:本文仅代表作者观点,不代表新浪网立场。)

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