【精选】中国5G广播发展路径探析

本文为论文精要，原文刊发于《广播与电视技术》2022年第5期。

加快推进5G广播电视系统建设已被列入《广播电视和网络视听“十四五”发展规划》，构建基于5G的新型广播电视传输覆盖体系成为“十四五”期间广播电视行业发展的一项重要任务。本文分析了5G广播电视的业务形态、关键技术，展望了推动5G广播电视业务的发展路径，提出了基于600MHz和700MHz频段的广域5G广播电视部署方案，以及推进过程中可能出现的问题和解决方案。

本文作者：高杨

国家广播电视总局广播电视规划院

作者简介：

高杨，男，1985年生，硕士，广播电视规划院无线研究所高级工程师，主要从事广播电视和移动通信领域的技术研究和应用创新，负责ITU-R SG6工作组和3GPP RAN工作组对口工作。目前主要致力于广播网与5G通信网融合方向的研究。

0引言

截至2021年6月，我国网络视频（含短视频）用户规模达9.44亿，占网民整体的93.4%，网络视频（含短视频）已成为仅次于即时通信的第二大互联网应用类型。用户已形成移动化、交互化、碎片化的视频收视习惯，使用手机、平板等智能终端设备，基于移动网络随时随地观看视频、直播已成为新常态。现有以固定电视大屏为显示终端的广播电视网络难以满足广大用户的移动视听消费体验升级的需求。

国家广播电视总局在《广播电视和网络视听“十四五”发展规划》中提出“加快推进5G广播电视系统和融合服务平台建设，加快开发网络化、移动化趋势下的广播电视新业态新应用，实现智慧广电人人通、移动通、终端通。”加快广播技术革新及传播方式创新，协同推进广播电视网络转型升级，构建基于5G的新型广播电视传输覆盖体系是未来广播电视行业发展的重要方向。

1业务形态和总体路径

1.1 业务形态

5G广播的发展应以业务需求为导向，未来5G广播支撑的业务形态应包括三种，即线性频道服务、交互视听服务和融合信息服务。5G广播业务的传输发射平台包括5G蜂窝基站和广播电视发射塔，接收设备主要为各类移动智能终端。

线性频道服务在广域内实现传统广播电视频道在移动智能终端上的单向线性播出；交互视听服务智能化地对热点视频内容进行蜂窝单播或组播；融合信息服务支持北斗地基增强信息推送、车联网地图下发、物联网终端固件更新和应急广播等新型广播类应用。

1.2 总体路径

考虑到广播电视和网络视听行业发展趋势和未来5G广播承载的业务类型，我国5G广播总体技术路径建议如下：

一是采用“小区5G广播”，在广电5G移动通信网的基础上，使用5G蜂窝基站，基于5G通信频谱，为其覆盖范围内的移动终端提供交互视听服务和融合信息服务。二是采用“广域5G广播”，优先使用高功率高塔资源，基于5G通信或广播业务频谱，在全国范围内提供线性频道服务。因其无法进行双向交互，需采用“带外上行”方式，辅以5G单播进行鉴权认证和收视统计。

2关键技术路线

2.1 小区5G广播技术

适合采用的“小区5G广播”技术包括两种，即“LTE eMBMS”和“NR组播”。“LTE eMBMS”首先出现在3GPP Rel-9中，基于LTE物理层，部分移动运营商基于该技术做过一些尝试，但都因为没有很好的商业模式，最终以失败告终。“NR组播”是“NR MBS”（NR组播广播服务）的一部分，是在3GPP Rel-17首先提出的，目前标准正在制定过程中，基于Rel-15的NR物理信道，与“LTE eMBMS”类似，可动态且无缝地切换单播和组播服务，通过上行反馈提高了服务可靠性。

2.2 广域5G广播技术

适合采用的“广域5G广播”技术包括两种：一是“基于LTE的5G地面广播”技术，是3GPP Rel-14/16中广播运营商主导，在eMBMS上改进后形成的，又称为FeMBMS（Further eMBMS）或EnTV（Enhanced TV）。二是“NR广播”技术，是Rel-17“NR MBS”的一部分。表1对两种广域5G广播技术的服务模式、组网方式、信道带宽等进行了详细对比。

3频谱规划建议

未来“小区5G广播”将基于5G通信频谱开展，包括但不限于中国广电的700MHz和4.9GHz频段资源，同时也可考虑与中国移动共享的2.6GHz频谱。而对于“广域5G广播”的部署频段目前尚无定论，包括基于600MHz和基于700MHz两种部署方案。

3.1 600MHz频谱部署方案

在600MHz频段开展广域5G广播业务，需要重点考虑与现有地面数字电视业务的兼容共存，同时要提高频谱利用率。为保证5G 广播产业的尽快落地，应尽量降低手机终端射频前端设计的复杂度，优先复用已有双工器产品，因此建议优先在北美成熟的Band 71下行频段（617-652MHz）内分配5G广播信道，图1给出了一种NR广播和EnTV的频谱规划方案。

3.2 700MHz频谱部署方案

考虑到国内无线电管理的相关规定，700MHz频段除可开展双向移动通信业务外，亦可开展单下行的广播业务。

1. 在758～788M频段范围内分配5M带宽以内资源

700MHz频段2×30MHz频谱资源的使用要在与中国移动的共建共享框架下开展，考虑到广域5G广播主要目的是公共服务，而中国移动更为重视700MHz频段的商业价值，该方案的落地需要合作双方充分理解和互相支持。

2. 在788～803M频段范围内分配5M带宽以内资源

700MHz频段2×15MHz频谱资源的用途没有正式公布，初步考虑建设一张全国性跨部门共享的宽带安全应急专网。对该段频谱的使用应该符合频谱持有方，如应急管理部门的利益和需求。可以考虑在应急专网频段以“平战结合”的模式开展广域5G广播业务，这需要对业务优先级的保障机制进行充分试验和论证，即在任何情况下确保应急通信需求在第一时间得到响应。

4下一步研究重点

在现有政策背景下，我国如明确将“NR广播”作为“广域5G广播技术”的解决方案，应尽快对以下问题开展进一步研究：

1. 在与中国移动共建共享背景下，NR广播在700MHz频段的可用频谱和双方合作模式；

2. NR广播标准尚不支持站间SFN情况下，大小塔协同和跨小区业务的解决方案；

3. 未来NR广播在600MHz广播业务频段部署方案、相关标准制定和产业推动路线。

END

参考文献

[1] 《广播电视和网络视听“十四五”发展规划》, 国家广播电视总局, 2021.9.

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[10] RP-190732, New WID on LTE-based 5G terrestrial broadcast, 3GPP TSG-RAN Meeting #83, 2019.3.

[11] RP-193248, New Work Item on NR support of Multicast and Broadcast Services, 3GPP TSG-RAN Meeting #86, 2019.12.

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