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新聞動(dòng)態(tài)

5G廣播新技術(shù)如何影響全球廣電行業(yè)?

發(fā)布時(shí)間:2021-06-17

5G網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的演進(jìn)無(wú)疑正為許多行業(yè)帶來(lái)新的變革機遇,全球眾多地區運營(yíng)商已不同程度的持續推進(jìn)著(zhù)5G商用,對于廣播電視行業(yè)而言,5G同樣正為廣電領(lǐng)域帶來(lái)新的機遇與挑戰。通信運營(yíng)商的5G網(wǎng)絡(luò )技術(shù)繼續使得移動(dòng)蜂窩網(wǎng)能力得到極大的擴充,廣電運營(yíng)商不可避免的面臨OTT流媒體、IPTV等的視頻業(yè)務(wù)沖擊,但也在需求新技術(shù)的重構以增強廣播服務(wù)能力。

伴隨著(zhù)國內外5G技術(shù)的應用及網(wǎng)絡(luò )的部署,DVBCN筆者也在這幾年間實(shí)時(shí)追蹤了國內外廣電運營(yíng)商圍繞著(zhù)5G廣播能力驗證的動(dòng)向,這幾日注意到知名發(fā)射廠(chǎng)商羅德與施瓦茨(R&S)就5G廣播的話(huà)題舉行了多場(chǎng)研討會(huì ),因此筆者大體從相關(guān)資料中選取了一些要點(diǎn)以梳理下歐美傳統廣播及國內的中國廣電等運營(yíng)商對于5G廣播的兩大技術(shù)體系下的未來(lái)業(yè)務(wù)能力憧憬。需要注意的是,5G廣播是一個(gè)較為寬泛的技術(shù)概念,包含著(zhù)LTE大塔廣播、NR小塔廣播與NR大塔三個(gè)體系,文中談及的是整體上的5G廣播,但偏向于5G技術(shù)對傳統廣電如大塔的技術(shù)賦能。

5G廣播將重塑廣電行業(yè)場(chǎng)景

對于廣電領(lǐng)域而言,5G也是一項新的技術(shù)賦能,并且也能為行業(yè)業(yè)務(wù)創(chuàng )造商業(yè)機會(huì )。5G正在為整個(gè)生態(tài)系統帶來(lái)新的廣播和組播功能,從而發(fā)掘出新的行業(yè)應用。需要注意的是,雖然直播視頻分發(fā)對廣電來(lái)說(shuō)很重要,但5G廣播/組播并不一定意味著(zhù)只能服務(wù)于手機移動(dòng)電視/視頻,傳統廣播電視業(yè)務(wù)也能從中獲益。

5G不僅能夠為智能手機提供更優(yōu)的媒體和娛樂(lè )服務(wù)體驗,還可以為智能汽車(chē)提供OTA更新、媒體和娛樂(lè )以及地圖更新等拓展服務(wù)能力。在5G技術(shù)能力的保障下,各種應急、現場(chǎng)等場(chǎng)景亦能得到極大的滿(mǎn)足,通過(guò)5G廣播可以傳輸公共安全組播方面的信息,例如天氣預警和社區信息等。

在其他的一些服務(wù)方面也可以通過(guò)5G多播(或稱(chēng)組播)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化,包括用于集中配置和控制的OTA多播服務(wù)、直播帶貨以及為寬帶通達率低的的農村地區提供遠程教育等等新服務(wù)場(chǎng)景。此外,5G組播能力更能使得用戶(hù)居家便能舒適的享受到全場(chǎng)景視頻等極致新視聽(tīng)體驗。

5G組播正在為廣電網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商創(chuàng )造機會(huì ),使其基礎設施更加動(dòng)態(tài),并幫助他們發(fā)現新的分發(fā)功能。它還能支持移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商擺脫掉繁重的流媒體數據負載,以避免基礎設施過(guò)度配置。因此,也使得運營(yíng)商可以為消費者提供更高質(zhì)量的服務(wù),同時(shí)降低了其支出成本負擔。

5G廣播能保障更廣泛的覆蓋范圍及頻譜傳輸效率。通過(guò)賦能運營(yíng)商的覆蓋網(wǎng)絡(luò ),使得廣播/多播信息比向移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的小區發(fā)散模式更有效。因為如廣播電視大塔的發(fā)射能力極為強勁,可使信號頻率全面的覆蓋小區,這種經(jīng)過(guò)5G技術(shù)改進(jìn)的靈活性將大大降低運營(yíng)商的部署和運營(yíng)成本。

5G廣播也將能提供更好的服務(wù)質(zhì)量及更高的體驗質(zhì)量。能給消費者帶來(lái)更高質(zhì)量的高清 (HD)和超高清(UHD)分辨率以及高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)的真實(shí)圖像質(zhì)量,另外借助5G組播的更低延遲和更高靈活性能力,可以改善消費者體驗以提供更多的實(shí)時(shí)應用場(chǎng)景。

5G廣播/組播技術(shù):增強的一對多分發(fā)模型

作為移動(dòng)通信領(lǐng)域的新一代技術(shù)標準,廣電運營(yíng)商可以借助其技術(shù)賦能構造全新的商業(yè)模式以向消費者提供內容或數據服務(wù),并不會(huì )影響到5G蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )。5G廣播可使用戶(hù)能夠通過(guò)一系列智能手機、無(wú)SIM卡設備訪(fǎng)問(wèn)高質(zhì)量媒體內容,并且覆蓋范圍更大、延遲也更低。

在3GPP版本Real-14至16階段,已將進(jìn)一步增強的多媒體廣播多播服務(wù)(FeMBMS) 指定為專(zhuān)用和混合模式的新廣播/多播增強功能。通過(guò)5G廣播和多播功能,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商可以通過(guò)覆蓋網(wǎng)絡(luò )或SDL向移動(dòng)用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)內容,同時(shí)仍能保證蜂窩網(wǎng)絡(luò )的更高質(zhì)量服務(wù) (QoS) 和更高質(zhì)量體驗 (QoE) 。

1)免SIM卡的僅接收模式

在5G廣播服務(wù)中,運營(yíng)商能實(shí)現下行鏈路模式下100%的廣播/多播專(zhuān)用分配分發(fā),使得各種適應設備均可以接收頻率信號,不僅是智能手機,還包括智能汽車(chē)和智能家電等,無(wú)需SIM卡用戶(hù)只需在僅接收模式(ROM)的覆蓋區域內便能享受服務(wù)。

2)簡(jiǎn)化架構

除了接入網(wǎng)中的MFN或SFN傳輸方式外,屆時(shí)廣電運營(yíng)商的核心網(wǎng)只需要少量的基礎設施元素即可實(shí)現更低的時(shí)延和透明傳輸。

3)覆蓋范圍更廣、頻譜效率更高

如前面所言,通過(guò)覆蓋網(wǎng)絡(luò )中的高功率或中等功率傳輸或通過(guò)蜂窩SDL低功率廣播/多播數據的傳送比將數據發(fā)送到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的小區蜂窩模式要高效得多。此外,子載波間隔和循環(huán)前綴的靈活性允許小區覆蓋范圍從1公里擴大到100公里,這種靈活性將大大降低部署和運營(yíng)成本。

5G廣播/組播的商業(yè)潛力一覽

總體上來(lái)說(shuō),5G廣播的應用不僅限于提供手機電視或視頻等媒體和娛樂(lè )體驗,更要考量其可提供OTA更新、車(chē)載媒體娛樂(lè )以及地圖更新等智能車(chē)輛相關(guān)的應用方向。另外,5G廣播也可以實(shí)現傳輸公共安全組播場(chǎng)景,如氣象預警和社區信息等,可服務(wù)于許多公共場(chǎng)景。其他的一些實(shí)際性商用場(chǎng)景如:

1)現場(chǎng)直播

現場(chǎng)直播活動(dòng)在全球范圍內仍備受矚目,特別是不同類(lèi)型的設備能吸引廣泛的用戶(hù)目光,包括智能手機、平板電腦、筆記本電腦等移動(dòng)設備,以及VR/AR等可穿戴設備等,在汽車(chē)、火車(chē)和公共汽車(chē)等公共交通工具場(chǎng)景中用戶(hù)也需要實(shí)施直播服務(wù)。特別像體育賽事(如奧運會(huì )等),仍是廣泛用戶(hù)所需的大視頻服務(wù),全球用戶(hù)駐留率、收視率多年來(lái)不降反增。

2)公共安全

保障公共安全是5G廣播的基本功能服務(wù)之一,這也是5G組播/廣播技術(shù)演進(jìn)中全球運營(yíng)商們持續認同的演進(jìn)功能服務(wù)場(chǎng)景,一個(gè)典型的例子是多媒體預警,能借助于5G廣播技術(shù)為用戶(hù)提供信息預警說(shuō)明、建議和其他附加信息等,使得用戶(hù)更好地對警報做出反應。

3)車(chē)聯(lián)網(wǎng)

車(chē)聯(lián)網(wǎng) (V2X) 是未來(lái)車(chē)輛通信協(xié)議的標準定義,隨著(zhù)對自動(dòng)駕駛汽車(chē)的需求增加,特斯拉、寶馬、奧迪和許多其他汽車(chē)制造商需要依靠安全、可靠的通信系統來(lái)連接數百萬(wàn)輛汽車(chē)和設備。

移動(dòng)運營(yíng)商正加速在其5G網(wǎng)絡(luò )中引入V2X通信,然而這些運營(yíng)商中的許多都忽略了多播功能。在5G熱潮中,許多移動(dòng)運營(yíng)商未能在其不斷增長(cháng)的網(wǎng)絡(luò )中加入LTE多播,當數百萬(wàn)自動(dòng)駕駛汽車(chē)和物聯(lián)網(wǎng) (IoT)設備需要頻繁的軟件升級或緊急警報時(shí),它們就會(huì )陷入困境。沒(méi)有進(jìn)一步發(fā)展的多媒體廣播多播服務(wù) (eMBMS),電信運營(yíng)商最終將耗盡他們的5G網(wǎng)絡(luò )能力,因為他們還沒(méi)有準備好利用多播的力量。一旦連接的用戶(hù)中有一半是用于車(chē)輛或機器,他們的收入來(lái)源就會(huì )急劇減少。更不用說(shuō)汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)在其V2X提案/報價(jià)請求(RFP/RFO)中涉及了對多播支持請求。

OTA實(shí)時(shí)流量正在成為未來(lái)汽車(chē)的一項基本功能,高通公司也曾表示,V2X技術(shù)不斷發(fā)展,3GPP Release16/17 NR C-V2X直接通信模式(或側鏈)規范將支持高級場(chǎng)景用例,從而再次增強自動(dòng)駕駛,而無(wú)需使用蜂窩網(wǎng)絡(luò )。根據高通的說(shuō)法,NR C-V2X 側鏈提供了更高吞吐量、更低延遲、增強可靠性和改進(jìn)定位等形式的多項增強功能,所有這些都有望增強自動(dòng)駕駛能力。此外,NR C-V2X 側鏈還將默認操作模式從廣播轉移到可靠的多播通信,這是通過(guò)一些全新的創(chuàng )新實(shí)現的。這些用例示例可以在廣播/多播和單播混合模式中以最優(yōu)的邏輯去實(shí)施,其中,下行鏈路模式可在多播中實(shí)施,上行鏈路反饋信道則在單播模式中實(shí)施。

4)自由實(shí)時(shí)場(chǎng)景服務(wù)

觀(guān)眾通過(guò)現場(chǎng)家庭體驗來(lái)增強場(chǎng)內氛圍。5G組播將通過(guò)許多應用來(lái)增強體育場(chǎng)館內的球迷體驗,觀(guān)眾在家中也能享受到增強型的身臨其境的現場(chǎng)體驗,例如可以實(shí)現360度多角度觀(guān)看、慢鏡頭模式、放大局部、定制的第一人稱(chēng)/第三人稱(chēng)視角等等。

5)OTA多播

OTA多播是一個(gè)成熟的商業(yè)案例,即物聯(lián)網(wǎng)的概念。借助5G,羅德與施瓦茨預計未來(lái)每平方公里將有超過(guò)10000臺智能且即插即用的設備。這些設備包括智能家電和可穿戴產(chǎn)品。借助數據卸載概念,羅德與施瓦茨建議使用一對多的方法來(lái)多播任何旨在同時(shí)到達多個(gè)設備的數據,例如軟件和固件更新、遠程錯誤補丁以及集中管理的配置和控制數據。

6)電子競技

電子競技被認為是電信行業(yè)的新興商業(yè)案例之一。電子競技概念正在全球范圍內掀起一股新的興趣浪潮,在電競賽事中選手與觀(guān)眾可啟動(dòng)廣播會(huì )話(huà)和分享游戲體驗的選項以烘托氣氛,其間動(dòng)態(tài)廣告可以插入到任何游戲中。

7)線(xiàn)上教育

線(xiàn)上教育并不是新興的用例,但已經(jīng)存在了10多年。特別是后疫情時(shí)代,遠程學(xué)習的價(jià)值再次上升。突然間巨大的網(wǎng)絡(luò )承載下,固定線(xiàn)路、無(wú)線(xiàn)連接和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )不一定能可靠地提供所需的實(shí)時(shí)服務(wù)。相比之下,5G 廣播/多播則提供了一種方法,可以在互聯(lián)網(wǎng)接入不便的情況下或在缺乏固定互聯(lián)網(wǎng)基礎設施和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )覆蓋的農村地區,為用戶(hù)提供可靠地虛擬教室。

8)實(shí)時(shí)商務(wù)(直播帶貨)

直播商務(wù)是一個(gè)用來(lái)描述流媒體視頻和電子商務(wù)結合的新術(shù)語(yǔ),有望徹底改變零售業(yè)和消費者的購物習慣。正如二十年前在線(xiàn)購物改變了零售業(yè)一樣,直播有望改變今天的電子商務(wù)。這種被稱(chēng)為實(shí)時(shí)商務(wù)的視頻和購物的融合有助于提高參與度,縮小客戶(hù)與產(chǎn)品之間的差距,推動(dòng)銷(xiāo)售量,并且在涉及投標的情況下提高平均銷(xiāo)售價(jià)格。在中國市場(chǎng)其已經(jīng)顯現出了其巨大的價(jià)值,直播帶貨為農民、企業(yè)主和個(gè)體經(jīng)營(yíng)者提供了與消費者互動(dòng)的新空間。

9)數字農業(yè)

可以在使用廣播/多播設計創(chuàng )建新服務(wù)的同時(shí)解決智能農業(yè)概念。自2017年以來(lái),國際電聯(lián)一直致力于垂直電子農業(yè)業(yè)務(wù)。已定義了幾項服務(wù),主要部署在非洲,但也部署在美國、加拿大、拉丁美洲和歐洲的一些地區,其中許多服務(wù)可以通過(guò)5G廣播/多播來(lái)解決。

事實(shí)上,實(shí)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格和更新的耕作技術(shù)等信息可以輕松地同時(shí)到達農業(yè)生產(chǎn)者端。通過(guò)這種方式可實(shí)現智能自動(dòng)化,如遠程控制農業(yè)機器等以進(jìn)行災害管理和預警系統等。還能輔助以建立食品安全、可追溯性和加強市場(chǎng)準入等。

10)視頻點(diǎn)播

視頻點(diǎn)播仍是居民日常生活的娛樂(lè )化需求之一,人們隨時(shí)隨地都在使用流媒體服務(wù),但這些流媒體服務(wù)的質(zhì)量各不相同。當從室外快速改變位置到室內或乘坐地鐵等快速交通時(shí),視頻質(zhì)量可能會(huì )從高清到標清變化產(chǎn)生像素化、幀數不穩定等情況。特別是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的緩沖和抖動(dòng)導致的延遲會(huì )給觀(guān)眾帶來(lái)不佳的體驗。

因此可以在智能設備處于空閑模式或夜間時(shí)將內容預加載到智能設備上,用戶(hù)在通勤中可以輕松找到他們最喜歡的預加載流媒體內容,并且可以無(wú)緩沖、無(wú)延遲地以更高質(zhì)量觀(guān)看它們,從而享受更好的整體體驗。羅德與施瓦茨的計算表明,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中至少有35%的VoD流量可以實(shí)現分流,從而能較少網(wǎng)絡(luò )承載壓力。