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(jī)接收和移動(dòng)接收，終端無需注冊為某運(yùn)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(huì)" 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(bào)告。
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(jī)；
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(diǎn)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(dòng)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(shí)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(shí)現(xiàn)獨(dú)立演進(jìn)和持續(xù)發(fā)展。
技術(shù)路徑解析
張宇指出，社會(huì)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(gè)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(shí)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(shí)候就出現(xiàn)了兩個(gè)并行的技術(shù)：一個(gè)就是原有的 MBMS 的增強(qiáng)，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(gè)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(diǎn)對多點(diǎn)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(shí)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(gè)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(yùn)營商試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)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(yùn)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(gè)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(jī)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(qiáng)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(jī)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(dòng)性，并且對幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和增強(qiáng)。
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(huì)（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(shí)性服務(wù)有優(yōu)勢，核心網(wǎng)可以動(dòng)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?yàn)轭l道可能一年都不會(huì)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?yàn)?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(jī)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(dòng)接收，廣科院建議補(bǔ)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(jī)在移動(dòng)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(qiáng)，以便在廣覆蓋和高速移動(dòng)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(dòng)通信的信道，沒有為廣播電視做任何改動(dòng)。
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(dòng)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(jì)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(gè)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(dòng)通信基站）解耦不失為一種務(wù)實(shí)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(yùn)營者可能是電視臺(tái)、融媒體中心；小塔采用移動(dòng)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(dòng)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(yùn)營者不同、行業(yè)管理不同，可以獨(dú)立演進(jìn)和發(fā)展。
而小塔實(shí)現(xiàn)了無線資源層次上的混合模式，運(yùn)營者需要 5G 牌照，在移動(dòng)通信頻段（如 700MHz）部署，因?yàn)檫@是完全混合的方式。但是下行同樣存在這個(gè)問題，如果提供廣播電視業(yè)務(wù)就會(huì)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(yùn)營的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)綁定，可能互相造成影響，這個(gè)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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