5G广播电视两种不同路径您真的理解了吗？广科院专家作出解答

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4月19日，第29届中国国际广播电视信息网络展览会（CCBN2023）——广电5G峰会举行期间，国家广播电视总局广播电视科学研究院5G广播首席科学家张宇做了《5G广播电视——网络“相加”、业务“相融”》为主题的发言。


近日也是因看到了一些广电及通信行业媒体作的5G广播电视相关报道，但依然明显是混淆了很多东西，特别笔者看到的文章中几乎均是完全没理清楚5G大塔广播与中国广电的5G NR广播其实是不同的技术架构及发展方向的。CCBN期间DVBCN笔者当时在现场聆听了此次演讲，并在私下继续就两种不同5G广播技术架构模式专门咨询了张博相关问题，此次终于腾出时间做成此文也是为了再三做一些系统性说明。当然，关于两种不同路线的5G广播（LTE 5G广播与5G NR广播），笔者在此也仅借以说明、区分及展示当前的两种路径一些进展情况，以供业内人士参考，不针对性的作立场支持与否。


众所周知，互联网视听新业态，特别是移动互联网视听的快速发展对传统广播电视行业带来巨大冲击，生成的多样化收视渠道使得早先的地面数字电视广播（DTMB）的收视群体减少，社会影响力逐渐减弱。但是地面数字电视作为国家战略资源其实目前仍在进行部署，且还有一些用户规模（DVBCN再提醒，有部分地区具体的DTMB其实也是交由有线电视网络公司承担运营的），其特征是建设投入大、维护成本高，而收视率却极低。


在以上背景之下，借助于新一代的5G等信息技术能力可进行发展——5G广播电视（注意这里张宇提及的便是Lte 5G广播，也就是3GPP Release 16 5G广播，非中国广电所说的5G NR广播，以下通篇的表述均可参考本句的表达），其目标在于将电视节目直接传输到手机端，能落实中央提出的“移动优先”战略，实现由“户户通”向“人人通”升级发展。也使得基础公共服务能够全面、精准、便捷地触达每一个公民，让党中央的声音直达手机用户，实现主流媒体进入主阵地。此外，由于能继续利用已有的地面数字电视发射塔资源，因此也就能盘活广电现有七千余座广播电视发射塔，给广电发射合站注入新的活力，并带动产业转型升级。最后，能推进实现广播网和移动通信网协同发展，届时可最大发挥广电无线资源效能，突显公共服务特色，实现差异化服务，并助力广电5G发展。


在定义上，张宇提到，“5G广播电视系统”是采用5G国际标准的广播电视传输技术，由广播电视大塔发射，适用于传统广播电视和手机终端接收的新一代广播电视系统。其可以为用户提供固定/移动电视、应急广播和数据传输在内的多种视听公共服务，满足新形势下的行业发展和业务需求，是实现广播电视“人人通、终端通、移动通”重要的技术途径。


来看看两种5G广播的一些区别：


1）基于3GPP Release 16的5G广播


其不依赖于移动通信网络便能实现，基于3GPP Release 16的5G广播，主要是采用5G技术作为承载信道，主要是利用广播电视发射塔（大塔）实现的独立组网广播电视网络，技术上采用了更小的子载波间隔（SCS），能实现组成大塔的单频网。能实现完全的单向下行，不需要运营商SIM卡或网络也能接受广播信号，不需要核心网，由于大塔的功率信号本身特别远，能覆盖100公里的范围（实际部署中半径也能达数十公里）。


2）基于3GPP Release 17的5G NR组播/广播


目前主要是中国广电方面在主导推进。可视为是一种对移动通信系统的优化，主要是对移动通信功能的升级，可支持组播、广播。不支持广播单频组网、不支持广播频道带宽，需要接入到运营商的核心网（仅本地运营商手机接收信号），较为适合临时、局部的业务（包括车联网、物联网、IPTV等），但在广播电视业务方面适应性略差（因为广播电视业务发射需要极强的稳定性）。移动通信基站信号范围约能达到1—2公里。


由于广播电视网络与移动通信网络核心业务不同、占用资源不同、运营主体可以不同，因此可以实现各自独立建设和演进，如通过5G广播APP可以实现既接收下行广播电视数据，又能通过双向通道（移动网络）接受移动互联网服务。广播的通道可以与通信通道实现协作补充，如在5G广播电视网络发展阶段针对信号覆盖不足的区域，可以临时利用通信网络为广播网络进行“补包”。同时，也可以利用5G广播电视网络为通信网络传输热点内容和共性内容，以提高媒体传播效率，如一些单向的内容数据可以通过广播组播分发、双向的热点数据走组播通道，实现两种模式合作下的流量压力及成本等。（实际上，中国广电的5G基站挂广播电视大塔的方式，仅能实现将单个小站增强发射，无法实现单频组网，若临近小塔的大功率发射势必会产生干扰，更为适合临时性、局部等业务特征。）


在业务方面，可以将广播电视的线性服务平移到手机端，手机通信信道依然能同时进行点播、交互等双向服务功能，可以将热点内容、网络直播等融合化传输功能合并到广播通道进行分发。此外，还支持应急广播服务，在手机息屏、不启用APP等情况下发送应急广播信息。通过5G广播系统发送应急广播，可实现强制唤醒手机在内的各类移动终端的灾前预警，能真正做到“人无我有、人断我通”的灾中救援。


早在2018年3月广科院就加入了3GPP，成功推动了5G广播电视标准立项，2020年6月标准制定完成，并报给国际电信联盟(ITU-R)发布。广科院已提交了相关技术提案27篇，为标准制定提供有力技术支撑，并持续参与标准的长期演进工作。2018年，经广电总局领导批示，科技司牵头成立了“无线交互广播电视工作组”制定标准体系，已组织开展了“5G广播电视”的核心网、发射机、广播业务数据封装等多项技术规范的制定产品研制。


全球范围内，包括欧洲的德国、意大利、英国、西班牙、法国、奥地利，美洲的哥伦比亚、巴西，亚洲的中国（广科院等为主）、印度、韩国等均进行了或在进行5G广播的传输试验工作。


今年3月的巴塞罗那MMC展览期间，广科院、罗德与施瓦茨、高通等进行展示了5G广播业务演示，联合开发了融合业务APP，不仅可以收看电视节目，也支持应急广播；同月的四川省成都市中国网络视听大会期间，广科院也在会场进行了5G广播系统的部署演示。


最后，对5G广播电视系统的优势可总结如下：


1）使无线广播电视信号直达手机，实现“人人通、终端通、移动通”


5G广播电视使无线广播电视信号直接进入手机等移动终端，能适应当今受众的视听需求，充分发挥“一键触发，全体到达”的广播优势，使得移动终端成为广电媒体舆论宣传引导的重要阵地。


2）满足人民群众随时随地、低成本、安全获取视听内容的需求


使得用户通过手机收视无线广播电视节目，以解决通过移动通信网络接收视听内容按流量计费的资费痛点，为老百姓提供“看得起、用得好”的移动视听服务，并能激活广播电视的公共服务特性及公益属性。


3）充分发挥广电5G资源优势，作为提供差异化服务手段


“5G广播电视”将利用新技术对现有发射资源进行升级换代，利旧使用台站基础设施和共性设备，盘活全国现有七千座广播电视发射塔优势资源，带动产业转型升级，给广电发射台站注入新的活力。