專家詳解5G廣播：亟需明確技術(shù)演進(jìn)路徑 回歸公共服務(wù)本源

5月31日消息（岳明）當(dāng)廣播遇見5G，引發(fā)了新一輪的技術(shù)革命，讓傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)煥發(fā)出新光彩。

與傳統(tǒng)廣播業(yè)務(wù)相比，5G廣播支持手機接收和移動接收，終端無需注冊為某運營商的用戶，在無SIM卡的情況下也可以收看廣播電視節(jié)目。與通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合/融合，5G廣播將在融媒體新聞傳播、基于位置等的公共服務(wù)、直播、智慧連接等業(yè)務(wù)發(fā)揮巨大作用，也被認(rèn)為是盤活廣播電視發(fā)射資源，挽回廣播電視用戶的利器。

在上周CCBN期間召開的"廣電5G峰會"上，廣播電視科學(xué)研究院5G廣播技術(shù)首席科學(xué)家張宇博士作了題為"5G廣播助力媒體融合傳播"的主題報告。

張宇博士做客C114通信網(wǎng)與DVBCN聯(lián)合專訪間

張宇指出，在當(dāng)前階段，圍繞著5G廣播出現(xiàn)的兩條技術(shù)演進(jìn)路徑，的確是客觀存在的， R16 5G廣播的主要目是利用5G技術(shù)對廣播電視大塔的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行升級改造，盤活現(xiàn)有廣播電視資源，讓廣播電視大塔信號不但到電視，而且可以到手機；R17是利用通信基站發(fā)射，業(yè)務(wù)上從通信增加了組播和廣播類型的業(yè)務(wù)，即在現(xiàn)有的通信網(wǎng)開展廣播業(yè)務(wù)，二者的出發(fā)點不同，作用也不一樣。當(dāng)前最緊要的是盡快明確演進(jìn)方向，催動產(chǎn)業(yè)前行，爭取在5G Release 18階段走向融合。從技術(shù)與產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)層面來看，應(yīng)該通過"大塔"與"小塔"的解耦，讓5G廣播回歸公共服務(wù)的本源，實現(xiàn)獨立演進(jìn)和持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)路徑解析

張宇指出，社會上對于5G廣播的討論越來越多多，關(guān)注度也在提高，但5G廣播是個相對寬泛的概念，有著完全不同的技術(shù)演進(jìn)路徑。第一種是基于3GPP Release 16標(biāo)準(zhǔn)，是LTE演進(jìn)到5G階段的廣播電視技術(shù)，而且是數(shù)字地面廣播電視技術(shù)；第二種是基于3GPP Release 17標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)架構(gòu)和無線空口都進(jìn)行變革，二者組合起來可以叫做5G NR組播廣播。

事實上，3GPP關(guān)于組播廣播技術(shù)已經(jīng)演進(jìn)了很久。如果從4G算起，Release 8、Release 9就已經(jīng)開始在做組播廣播技術(shù)，這些技術(shù)演進(jìn)到Release 13的時候就出現(xiàn)了兩個并行的技術(shù)：一個就是原有的MBMS的增強，在此基礎(chǔ)上衍生到R14和R16，這是一脈相承的，就是LTE廣播技術(shù)。另一個就是5G NR MBS是直接從R13 SC-PTM演進(jìn)過來的，工作原理都是單小區(qū)點對多點組播，只不過SC-PTM是LTE技術(shù)，5G NR MBS是基于NR。

R14之前，3GPP組播廣播技術(shù)體系都是面向小塔，也就是依托于通信基站的方式來實現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)單播廣播混合的工作模式， 1幀包含10子幀，通過在其中配置一些用于廣播，形成混合的方式，但最多只能有60%的資源，也就是6子幀能夠被用于廣播。一個站建好以后又可以發(fā)單播又可以發(fā)廣播，聽起來很美好，但是經(jīng)過世界上一些運營商試驗，發(fā)現(xiàn)運營商下行數(shù)據(jù)本來就比上行數(shù)據(jù)量更大，又要分出部分頻譜來發(fā)廣播，覺得商業(yè)模式很不劃算；而從廣播電視運營者角度來看，發(fā)現(xiàn)只能用小塔覆蓋，而且只有60%的頻譜能夠被我所用，所以這種技術(shù)無論從哪個行業(yè)來看，都覺得不夠好。

正是看到了技術(shù)上的瓶頸，歐洲的廣電機構(gòu)，如歐廣聯(lián)（EBU）等參與到3GPP廣播標(biāo)準(zhǔn)制定，將前期的eMBMS技術(shù)改造成了可以面向數(shù)字地面廣播電視的技術(shù)，已經(jīng)成為數(shù)字廣播電視強有力的競爭者或者技術(shù)備選對象。廣科院加入3GPP，聯(lián)合歐洲廣電機構(gòu)及一些公司，在Release 16版本中做了更多的子載波間隔參數(shù)，單站能夠支持從比較小的覆蓋范圍到比較大的覆蓋范圍，比如十幾公里直到100公里，能夠更好地支持移動性，并且對幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和增強。

總體來說，Release 16 5G廣播標(biāo)準(zhǔn)在去年6月已經(jīng)完成，隨著3GPP Release 16整套標(biāo)準(zhǔn)一起被ITU-R接受為IMT-2020/5G國際標(biāo)準(zhǔn)。今年2月ITU-R 正式發(fā)布（ITU-R M.2150-0），歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（ETSI）基于此廣播標(biāo)準(zhǔn)制定發(fā)布了歐洲5G廣播標(biāo)準(zhǔn)（ETSI TS 103 720）并提交至ITU-R WP6A，目標(biāo)將Release16 5G廣播標(biāo)準(zhǔn)提升為ITU-R國際廣播標(biāo)準(zhǔn)。而基于Release 17組播標(biāo)準(zhǔn)則是從SC-PTM演進(jìn)而來，在區(qū)域性的服務(wù)或者臨時性服務(wù)有優(yōu)勢，核心網(wǎng)可以動態(tài)調(diào)整廣播區(qū)域，不需要預(yù)定義承載。但對于當(dāng)前廣播電視業(yè)務(wù)來說，不需要這樣的靈活性，因為頻道可能一年都不會變。

回歸公共服務(wù)本源

基于3GPP Release 16標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線中，子載波間隔從15KHz開始，因為15KHz是LTE標(biāo)準(zhǔn)的子載波間隔，可以降到7.5KHz、2.5KHz、1.25KHz和0.37KHz。其中，0.37KHz由歐洲廣電機構(gòu)提出，2.5KHz是國家廣電總局廣科院參加3GPP提出的。

歐洲更關(guān)注覆蓋，單站可以達(dá)到100公里；中國更關(guān)注移動接收，廣科院建議補充2.5KHz，單站覆蓋比如15-30公里的中等距離，但能夠支持手機在移動過程當(dāng)中直接接收。

張宇指出，廣播和通信是不一樣的，廣播是單向的，不需要雙向，原有的幀結(jié)構(gòu)當(dāng)中承載著一些物理層的參考信號，上下行都需要測量，但廣播是單向的，很多東西在幀結(jié)構(gòu)當(dāng)中是多余的、不需要的，所以為了廣播對幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新的定義，并且在CAS子幀做了一些性能增強，以便在廣覆蓋和高速移動場景下能夠更好地接收物理層同步和參考信號。

而基于3GPP Release 17標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線中，限定不許更改子載波間隔，幀結(jié)構(gòu)完全與通信相同，只在邏輯層面定義了廣播信道，而在傳輸信道和物理信道完全復(fù)用了移動通信的信道，沒有為廣播電視做任何改動。

在張宇看來，兩條技術(shù)演進(jìn)路徑的存在是客觀的，當(dāng)前并不是爭論，而是盡快明確演進(jìn)方向，催動產(chǎn)業(yè)生態(tài)前行，爭取在5G Release 18階段走向融合。

張宇建議將R16中為廣播設(shè)計的幀結(jié)構(gòu)引入R18當(dāng)中，在邏輯層、傳輸層和物理層把廣播信道做出來，形成一個比較完善的、真正的基于NR的數(shù)字地面廣播電視技術(shù)。

張宇認(rèn)為"我們希望廣播和通信融合，不僅可以提供廣播電視，也可以有更多融合服務(wù)。"，大塔（廣播電視塔）和小塔（移動通信基站）解耦不失為一種務(wù)實的解決方案，大塔是在廣播電視頻段發(fā)送傳統(tǒng)廣播電視節(jié)目，運營者可能是電視臺、融媒體中心；小塔采用移動通信網(wǎng)絡(luò)，比如持有5G牌照的公司或者通過對外合作的方式在移動通信頻段來建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。兩者之間頻段不同、業(yè)務(wù)不同、運營者不同、行業(yè)管理不同，可以獨立演進(jìn)和發(fā)展。

而小塔實現(xiàn)了無線資源層次上的混合模式，運營者需要5G牌照，在移動通信頻段（如700MHz）部署，因為這是完全混合的方式。但是下行同樣存在這個問題，如果提供廣播電視業(yè)務(wù)就會長期占用下行資源。"廣播業(yè)務(wù)是公共服務(wù)，如果與商業(yè)化運營的移動通信網(wǎng)絡(luò)強綁定，可能互相造成影響，這個影響可能是正面的也可能是負(fù)面的，需要未來更多深入的分析。"

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