4月24日,在第30屆中國國際廣播電視信息網絡展覽會(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于《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”技術是采用基于5G國際標準(在3GPP的R16版本中規定,ITU正式發布)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字廣播電視系統,由廣播電視大塔發射信號,支持電視大屏和手機小屏接收,能為用戶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),并且是完全下行、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信息,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),不需要依賴移動通信基站資源,僅通過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年已制定完了基于廣播發射塔的5G廣播電視技術標準,如2022年3月,3GPP“擴展支持6/7/8MHz帶寬”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公里、時速250公里/小時及大規模單頻網組網。
2020年12月,ETSI發布了ETSITS 103 720(5G BroadcastSystem for linear TV and radio services),應用了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字電視標準。
2021年2月,ITU-R(SG5)正式發布的IMT-2020/5G國際標準中,也包含了5G廣播電視的5G通信國際標準。
2022年9月,ITU-R(SG6)發布的文件中,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,并制定了適配廣播電視行業的6/7/8MHz帶寬標準。
5G廣播電視的應用場景
5G廣播電視基礎設施還能承載應急廣播業務,其是基于物理層信令而承載的,并非是數據通道,因此能直接將應急信息送入終端。此外,由于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,可以保障應急廣播信號穩定的傳送。
5G廣播電視可實現廣播通信的融合,除了提供廣播電視業務外,還可實現與通信系統的合作改造進而提供個性化的業務,當然各自網絡是彼此獨立的,可基于廣播電視頻率與雙向通信網絡實現“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“無線交互廣播電視工作組”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、大塔與終端接口技術要求、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字電視發射機改造、室內覆蓋和移動接收、應急廣播、通信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調試,在巴塞羅那信息通信展覽會(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、韓國等。
在2023年世界無線電大會前,歐洲幾家主要廣播電視運營商簽署了共同推進5G大塔廣播商用的諒解備忘錄,包括法國電視臺(France Télévisions)、意大利廣播電視公司(RAI)、德國西南廣播電視臺(SWR)、德國巴伐利亞廣播電視臺(BR)、荷蘭公共廣播集團(NPO)、愛爾蘭廣播公司(RT)、奧地利廣播電視臺/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和臺站擁有者,于2023年7月獲得美國聯邦通信委員會(FCC)授權進行了5G廣播網絡試驗(3GPP Release 16 5G大塔廣播)。而后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。
值得注意的是,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范圍內部署5G廣播。(注:LPTV,在全美國已有5374個低功率電視臺,數量占全國電視臺的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,為我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。
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議”,將實現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標準應急廣播消息映射,推進5G廣播電視成為應急廣播新的傳輸通道。后續還將繼續完善四川試驗網建設和測試,并為芯片、終端研發提供試驗環境。