5g广播的前世今生：真假5g广播之谜-尊龙凯时官网入口

移动通信网络从3g时代就开始支持广播技术，3g/4g/5g均有针对广播场景而开发的技术方案。与此同时，广播电视大塔网络则有一套自己的技术体系，以中国为例，dtmb是我国自主知识产权的广播电视技术，dtmb-a面向车载移动接收，目前已经完成标准化但尚未在国内商用。随着5g的成功商用，5g手机走进了千千万万家庭，进一步方便了人们的沟通和生活。国内广播电视进手机的呼声日益高涨，原本不相交的移动通信和广播电视开始有了交集，5g广播登上舞台。有趣的是，5g广播有真假之说，真5g广播和假5g广播，要清楚这些故事，还要从5g广播的前世今生开始说起。

话说3gpp当年向itu提交了两套5g标准，分别为elte和nr，都是release 15版本。3gpp每逢代际演进，为了减少分歧和争议，一般把老一代的技术改良和新一代的技术同时提交给itu，做为新一代标准的候选。例如当年4g刚出来的时候，有3.9g的说法，离3g有0.9g，距离4g只差0.1g。其实运营商不会部署老一代技术，国内的运营商就不再新增4g的基站了。即使3gpp把elte也提交到了itu，大家心里仍然认为只有nr是真的5g。3gpp r16 entv是elte技术的进一步演进，连接4g核心网。3gpp r17 nr mbs是5g支持广播场景的技术，是5g nr技术的演进，连接5g核心网。读到这里，读者也许就会明白为什么会产生两套5g广播了，一套是elte的5g广播，可谓“假5g广播”，另外一套是nr的5g广播，也即“真5g广播”。下面按照真假5g广播出现的时间顺序分别介绍这两套5g广播。

假5g广播：3gpp r16 lte entv

(资料图片)

3gpp r16 lte entv发展历史

2016年， 3gpp r14提出entv（enhanced tv），意图支持更大覆盖范围的大塔以及无sim卡的单接收模式。为了满足上述需求，3gpp物理层工作组对lte空口做了巨大改动，把最基本的子载波间隔和cp长度等参数也改掉了，新增了7.5k/1.25khz子载波间隔，支持最长200uscp长度。这样的改动与原有的lte技术完全不兼容，这也造成了r14 entv迟迟无法商用。为了实现r14 entv，无线网络设备商不得不重新做硬件，而终端芯片也无法与原有的lte终端芯片兼容。r14 entv本质是借了3gpp的壳，下了大塔广播电视的蛋，既无法与移动通信体系兼容，也没有得到移动通信产业阵营的支持。

r14 entv功能并不完善，但3gpp r15阶段所有的公司都在忙着5g第一个版本的制定，没有时间去完善r14，因此，r14的修补工作被拖延到了3gpp r16。3gpp r16 entv于2020年3月冻结，技术上进一步做了优化，循环前缀cp长度进一步扩大到300μs，子载波间隔最小为0.37khz。由于网络部署时只能选择一套参数，因此，同一个网络中，无法既支持固定接收(0.37khz)，又支持高速移动接收（15khz）。

3gpp r16 lte entv技术简介

技术架构上entv与embms相似，采用lte网络架构，需要连接4g核心网，新增bm-sc、mbms gw、mce功能或实体。entv的技术特性如下：

第一，entv定义了全新接口，支持更大覆盖范围。cp长度最高可达300us，最大覆盖范围可达100km。不过，这套参数集由于子载波间隔太小，无法支持移动接收。空口协议的巨大改动带来了好处的同时，也有副作用：与原有lte协议不兼容，因此，entv无法复用原有lte终端芯片，手机终端必须添加额外一个独立的芯片，这有点类似当年的cmmb，增加了entv产业推广的难度。

第二，entv支持无sim卡接收。终端无需插入sim卡，即可接收广播电视。

到目前为止，国内尚未有公开的3gpp r16 entv网络的测试报告。

真5g广播：3gpp r17 nr mbs

5g nr广播技术（也称为5g nr mbs组播广播技术）是3gpp r17版本5g国际标准的重要功能特性，由中国广电联合全球行业伙伴支持完成相关标准立项，并牵头完成广播应用场景设计、5g nr组播广播网络增强架构等相关重要标准制定工作，完成3gpp数十项重要技术文稿和标准提案。

nr mbs的发展历史

• 2019年12月结束的3gpp #86全会，中国广电推动r-17 nr mbs技术的提案立项并获得通过。

• 2020年9月召开的第89次ran（无线接入网）及sa（系统和服务）全会电子会议，中国广电分别提交了支持5g nr mbs 的议案（rp-201765、sp-200814）。

• 2020年12月，3gpp决定，5g最新演进版本r17于2022年6月完成版本协议代码冻结。

nr mbs主要技术特点

第一，nr mbs可以支持无卡接收和跨运营商接收。nr mbs终端无需安装sim卡，无需接入运营商网络，就可以接收广播电视。3gpp 24.575协议详细定义了终端预先配置的信息，只要按照标准实现，nr mbs终端就可以实现无sim卡接收广播电视。

第二，除了广播之外，5g nr mbs还可以支持组播。广播技术既可用于传统电视广播业务，也可以用于应急广播以及移动通信网络的流量卸载。组播技术主要面向移动通信场景，用于场馆直播、多视角观赛，ar/vr/4k/8k, 演唱会、赛事直播、移动视频直播、点播和新型交互式视频服务等服务。nr mbs的上述特点，使得移动通信终端（手机）天然支持广播电视接收，极大降低了广播电视的终端产业推广难度和成本。

第三，nr mbs不设计专用的物理信道及帧结构，不引入新的物理信道，完全复用pdcch/pdsch。无线网络设备不需要额外的硬件升级，空口资源利用效率更高。这一特点使得广播电视大塔可以使用移动通信的基站，从而分享移动通信网络成熟的网络管理和网络自动化运维等经验。此外，由于不涉及物理层改动，现有的手机终端通过空口升级支持nr mbs成为可能。

第四，简化核心网流程和设计。为支持nr mbs，需要在5g sa网络架构基础上，新增和改造几类网元，包括引入mbsf（用于业务处理）、mb-smf（用于业务控制）和mb-upf（用于业务传输）等，基于5g核心网现有架构升级上述网元，升级扩容简单、业务上线速度快。

nr mbs实际网络能力测试

中国广电与行业尊龙凯时登录首页的合作伙伴合作，利用商用的5g nr网络平台和支持5g的智能手机，开发了5g nr mbs端到端原型验证系统，在北京、南京、上海对移动和固定接收进行了高塔部署的现场试测。

基站部署在北京中央广播电视塔，距离地面207米。使用定向天线，一个指向东方，另一个指向南方。

图2 高塔部署测试场景

设备安装在一辆沿着不同路线移动的汽车的顶部。下表的测试结果表明，在密集城区场景下，在车速高达70km/小时条件下，5g nr广播电视的最远传输距离超过12km。考虑到安装在大塔上的基站设备功率较小，进一步增大发射台的功率，最远传输距离还可以进一步增加。

表 北京城区nr mbs高塔广播移动性&覆盖距离测试

南京、上海也进行了nr mbs大塔广播测试。上海的测试结果表明：测试设备可以在距离东方明珠电视塔29.7公里以外的地方接收到高质量的视频广播服务。

图3 高塔部署远距离摸测结果

综上测试结论证明，nr r17广播支持蜂窝及大塔部署，大塔部署下可覆盖~30km，移动速度支持>70km/h。

最后，综合上面的描述，下表给出了“假5g广播”- r16和“真5g广播”- r17的比较。

itu标准情况

2022年9月30日，国际电联itu-r 负责广播业务的第六研究组（sg6）会议批准了由中国提交的5g nr广播。本次会议中国总共提交了六篇提案：5g nr广播标准、5g nr广播南京技术试验、在itu-r建议书《vhf/uhf频段内用手持接收机移动接收的地面多媒体广播的纠错、数据成帧、调制和发射方法》和itu-r报告书《数字地面广播系统》《广播多媒体和数据应用的移动接收》中增加独立的5g nr广播作为无线移动电视系统等等。itu sg6小组将r17 nr mbs定义为system n，自此，nr mbs正式被itu接纳，成为与dvb-t, dtmb等并列的广播电视技术。与此同时，r16 entv也被itu sg6接纳为system l，也成为与nr mbs并列的广播电视技术。

结束语

最近广播界出现了真假李逵事件，着实是个好消息，说明产业热度逐渐升温。一句话，真假5g广播，热热闹闹，欢欢笑笑。

参考文献

曾庆军，overview of the 5g nr broadcast trial based on tv tower and cellular tower，https://www.itu.int/en/itu-t/workshops-and-seminars/202004/documents/zeng qingjun.pptx.pdf?csf=1&e=3cip67，2021年

曾庆军等，field test for 5g nr multicast and broadcast services，https://ieeexplore.ieee.org/document/9614727，2021年