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廣電總局廣科院張宇:國內外5G廣播電視最新進展情況

2024-05-06科技

近日,在第30屆中國國際廣播電視資訊網絡展覽會(CCBN2024)開展期間,中國廣播電視網絡集團有限公司、國家廣播電視總局廣播電視科學研究院共同舉辦了「廣電5G峰會」,國家廣播電視總局廣播電視科學研究院5G廣播技術首席科學家張宇在會上分享了關於【5G廣播電視技術發展現狀】的主旨發言。

根據張宇的介紹,「5G廣播電視」技術是采用基於5G國際標準(在3GPP的R16版本中規定,ITU正式釋出)的廣播電視傳輸技術,結合廣電業務需求和基礎設施,形成新一代端到端的無線數碼廣播電視系統,由廣播電視大塔發射訊號,支持電視大屏和手機小屏接收,能為使用者提供包括直播廣播電視、應急廣播和數據傳輸在內的多種視聽業務及公共服務。

5G廣播電視的關鍵技術

其關鍵技術表現方面,支持單向下行廣播(Receive Only Mode,ROM),並且是完全下行、不支持雙向;支持開放接收(Free-to-Air,FTA),其CAS子幀包含所有接入所需資訊,無需SIM卡、無需接入網絡,不需要接入認證;支持廣播單頻網(Single Frequency Network,SFN)的連續覆蓋;支持獨立組網(Dedicated Mode),不需要依賴行動通訊基站資源,僅透過5G廣播發射機/大塔便可形成廣播電視網絡獨立組網覆蓋。

標準制定方面,3GPP從2018年—2022年已制定完了基於廣播發射塔的5G廣播電視技術標準,如2022年3月,3GPP「延伸支援6/7/8MHz頻寬」標準制定第一階段完成。作為首個5G廣播電視技術標準,支持覆蓋半徑100公裏、時速250公裏/小時及大規模單頻網組網。

2020年12月,ETSI釋出了ETSITS 103 720(5G BroadcastSystem for linear TV and radio services),套用了3GPP的廣播標準,使得歐洲采用5G廣播電視技術作為新一代地面數碼電視標準。

2021年2月,ITU-R(SG5)正式釋出的IMT-2020/5G國際標準中,也包含了5G廣播電視的5G通訊國際標準。

2022年9月,ITU-R(SG6)釋出的檔中,5G廣播電視被納入到了ITU-R廣播電視系列候選標準。

頻率規劃方面,3GPP專門定義了B107和B108(470MHZ-698MHz)給R16大塔5G廣播使用,並制定了適配廣播電視行業的6/7/8MHz頻寬標準。

5G廣播電視的套用場景

5G廣播電視基礎設施還能承載應急廣播業務,其是基於實體層信令而承載的,並非是數據通道,因此能直接將應急資訊送入終端。此外,由於廣播電視基礎設施抗災等級及能力較高,且能采用雙備份方式,可以保障應急廣播訊號穩定的傳送。

5G廣播電視可實作廣播通訊的融合,除了提供廣播電視業務外,還可實作與通訊系統的合作改造進而提供個人化的業務,當然各自網絡是彼此獨立的,可基於廣播電影片率與雙向通訊網絡實作「相加」,以及業務的「相融」。

2019年,在國際標準制定的同時,廣科院組織了「無線互動廣播電視工作群組」的各成員單位共同開展5G廣播電視技術標準體系的制定和產業化工作,部署啟動12項5G廣播電視配套技術標準研究工作。

目前已制定完成總體技術要求、核心網技術要求、大塔與終端介面技術要求、數據廣播業務數據封裝與傳輸技術要求、電子業務指南數據封裝與傳輸技術要求等5項標準草案,為構建5G廣播電視標準體系奠定了良好基礎。

另外,廣科院也已經在廣州、成都等地進行了地面數碼電視發射機改造、室內覆蓋和移動接收、應急廣播、通訊為廣播補包等具體的試驗驗證。

廣科院也開發了5G廣播電視的終端APP,也進行了端到端的聯合偵錯,在巴塞隆拿資訊通訊展覽會(MWC2023)上,廣科院、高通、羅德與施瓦茨共同攜5G廣播電視系統參展。

國外5G廣播試驗進展

自2017年起,全球5G廣播電視試驗(大塔)不斷取得進展,包括歐洲的德國、英國、法國、西班牙、挪威、丹麥、奧地利、意大利、愛沙尼亞、捷克俄羅斯等,還有美洲的巴西、哥倫比亞、美國等,亞洲的中國、南韓等。

在2023年世界無線電大會前,歐洲幾家主要廣播電視營運商簽署了共同推進5G大塔廣播商用的諒解備忘錄,包括法國電視台(France Télévisions)、意大利廣播電視公司(RAI)、德國西南廣播電視台(SWR)、德國巴伐利亞廣播電視台(BR)、荷蘭公共廣播集團(NPO)、愛爾蘭廣播公司(RT)、奧地利廣播電視台/奧地利廣播公司(ORF/ORS)。

2023年,美國廣播電視公司XGen Network(XGN)、傳媒集團Milachi Media和台站擁有者,於2023年7月獲得美國聯邦通訊委員會(FCC)授權進行了5G廣播網絡試驗(3GPP Release 16 5G大塔廣播)。而後還有另外兩個公司已提出申請加入第二階段5G廣播試驗,第二階段將試驗應急廣播等場景,FCC已向XGN頒發了更多的臨時試驗牌照以在三個區域進行5G廣播的驗證。

值得註意的是,XGen Network(XGN)、傳媒集團MilachiMedia聯合了低功率電視廣播協會(LPTVBA)在今年不久前宣布成立5G廣播聯合體(5G Broadcast Collective),其將作為一個新的廣播行業非營利組織,旨在促進和幫助在全球範圍內部署5G廣播。(註:LPTV,在全美國已有5374個低功率電視台,數量占全國電視台的75%以上。)

國內5G廣播電視試驗網進展

在國內5G廣播電視試驗進展方面,2023年,為貫徹移動優先策略,經廣電總局傳輸司批準,四川省廣播電視局、廣播電視科學研究院組織了產學研用相關單位,擬在四川省成都市開展新一代無線廣播電視(5G廣播電視)試驗工作,為中國無線廣播電視發展演進提供科學依據,帶動傳統廣播電視媒體轉型升級。

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四川的試驗網已在去年取得了一些進展。

在最新進展中,廣科院已與國內芯片公司簽署「5G廣播電視芯片和終端研發協定」,將實作5G廣播芯片國產化,也正在牽頭制定【5G廣播電視接收終端技術要求】的標準草案,支持終端研發。

還完成了國內標準與3GPP標準應急廣播訊息對映,推進5G廣播電視成為應急廣播新的傳輸通道。後續還將繼續完善四川試驗網建設和測試,並為芯片、終端研發提供試驗環境。