5G Broadcast

Der Netzstandard der 5. Generation, mit höheren Datenraten und geringeren Latenz­zeiten, hat auch ein großes Potential für die Produktion, Kontribution und Distribution von Medieninhalten.

Der Netzstandard 5G ist nicht nur die Mobilfunktechnologie der 5. Generation mit höheren Datenraten und geringeren Latzenzzeiten, sondern wird als umfassendes Kommunikationssystem zukünftig Menschen und Dinge miteinander vernetzen und somit ganze Branchen und Märkte verändern. 5G gilt als Schlüsseltechnologie in den Bereichen automatisiertes Fahren, Industrie 4.0, Smart Grid sowie eHealth und bietet aufgrund seiner globalen Standardisierung auch einen deutlichen Mehrwert für Medienzwecke in der Kontribution, Produktion und Distribution. So eröffnen sich Möglichkeiten für drahtlose mobile Mehrwertdienste durch die kostengünstige Kombination von linearen und nichtlinearen Inhalten auf mobilen Endgeräten wie Smartphones, Tablets und in vernetzten Autos.

Die Anforderungen des Rundfunks bringt das IRT gemeinsam mit Partnern (z. B. EBU, SWR, BBC, RAI) in die Standardisierung ein. Ein großer Erfolg waren beispielsweise die Beiträge zum 3GPP Release 14, das wesentliche Verbesserungen bei der TV-Übertragung in LTE/5G mit sich bringt. Forschungskooperationen liefern Erkenntnisse für die Standardisierung und fördern die die Weiterentwicklung von Komponenten. In der 5G Media Initiative vernetzen sich unter Koordinierung des IRT namhafte Vertreter aus Medien, Wissenschaft und Industrie.

3GPP “Release 14”

Das internationale Standardisierungsgremium 3GPP (3G Partnership Project) hat im Juni 2017 die Entwicklungsstufe “Release 14“ abgeschlossen. Damit werden wichtige Anforderungen unterstützt, um Rundfunkangebote in großzelligen 4G- und 5G-Netzen zu übertragen. Mit diesen Entwicklungen nähert sich Release 14 den Parametern, wie sie bisher bei klassischen terrestrischen Rundfunkübertragungsverfahren üblich sind.

Zu den Verbesserungen gehören der Empfang ohne SIM-Karte und ohne Authentifizierung, ebenso wie die Option, bis zu 100 Prozent der Übertragungskapazität im neuen FeMBMS-Modus, der Weiterentwicklung des LTE Broadcast Modus eMBMS, für Rundfunkanwendungen zur Verfügung zu stellen. Deutlich vergrößerte Senderabstände erlauben die Verwendung von Rundfunksender­standorten zur wirtschaftlichen Flächenversorgung. Ferner ermöglicht FeMBMS größere Senderzellen in einem Gleichwellennetz. Ein reiner Empfangsmodus (Receive-Only-Mode), ohne die zwingende Notwendigkeit eines Rückkanals, wurde ebenfalls im 3GPP-Standard etabliert, genauso wie die Definition von audiovisuellen Transport- und Kodierformaten, wie sie derzeit im Rundfunkbereich eingesetzt werden.

Das IRT arbeitet aktiv bei der 3GPP-Standardisierung und hinsichtlich Regulierungsfragen in den relevanten Gruppen (5G Media Initiative, 5G-Austauschplattform der BNetzA, ITU WP-5D und EBU-FD, sowie entsprechenden Untergruppen) mit, insbesondere bei den derzeit laufenden Work Item Descriptions (WIDs) zur weiteren Verbesserung von „Terrestrial Broadcast“ für Release 16 und zur AV-Produktion.

5G TODAY

Im Rahmen des Forschungsprojektes 5G TODAY entsteht im Bayerischen Oberland ein 5G-Testfeld für den Rundfunk. Das Testfeld dient dazu, neue 5G-Konzepte für die Kontribution, Produktion und Distribution praktisch zu evaluieren und besteht aus Komponenten rund um das bisherige IMB5-Testfeld.

Unter Leitung des IRT untersuchen die Projektpartner die großflächige TV-Übertragung im Rundfunk­modus FeMBMS (Further evolved Multimedia Broadcast Multicast Service), die im Rahmen des Projekts in die Praxis umgesetzt und evaluiert werden soll. Des Weiteren entwickelt das IRT einen FeMBMS-Empfänger auf Basis von SDR-Technik (Software-Defined Radio) und beteiligt sich an der Sendernetzplanung sowie an Testfeldmessungen.

Die Erkenntnisse aus dem Projekt leisten einen wesentlichen Beitrag auf dem Weg zum 5G-Rundfunk. Sie unterstützen die Standardisierungsarbeiten und fördern die Weiterentwicklung von Komponenten bis hin zur zukünftigen Marktreife.

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5G-Xcast

Das europäische Forschungsprojekt 5G-Xcast (Broadcast und Multicast Communication Enabler der 5. Mobilfunkgeneration) entwickelt, bewertet und demonstriert eine konzeptionell neuartige und zukunftsweisende 5G-Netzwerkarchitektur, in der Unicast, Multicast, Broadcast und lokales Caching als Übertragungsmodi genutzt werden können. Neben Lösungen für die frei zugängliche lineare Mediendistribution (z.B. Live-TV-Dienste), die öffentliche Sicherheit und das Internet der Dinge wird eine dynamisch anpassbare 5G-Netzwerkarchitektur mit schichtunabhängigen Netzwerkschnittstellen zum dynamischen und nahtlosen Umschalten zwischen Unicast-, Multicast- und Broadcast-Modus entwickelt.

Eines der Hauptziele von 5G-Xcast ist es, die Machbarkeit der wichtigsten technologischen Innovationen des Projekts für den Monitoring&Evaluation-Sektor aufzuzeigen. Dabei besteht die Rolle des IRT darin, sicherzustellen, dass das 5G-Ökosystem so konfiguriert werden kann, dass es traditionelle und neue Mediendienste unterstützt. Hierfür wurden entsprechende Netzwerk-schnittstellen zu Content Service Providern, die erforderlichen Callflows innerhalb des Kernnetzes sowie Air-Interface- und Framing-Aspekte entsprechend konzipiert. Des Weiteren wirkt das IRT in verschiedenen technischen Arbeitspaketen mit und spielt eine Schlüsselrolle in der Testbett-Integration, -Validierung und -Demonstration.

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5G-MEDIA

Das Forschungsprojekt 5G-MEDIA zielt darauf ab, medienbezogene Anwendungen mit den zugrundeliegenden 5G-Netzwerken zu verknüpfen. Basierend auf vorangegangenen Projekt­ergeb­nissen der europäischen Gemeinschaftsinitiative 5G-PPP soll eine agile Programmier-, Verifikations- und Orchestrierungsplattform für Dienste unter Verwendung von Open Source Software angeboten werden. Diese Plattform bietet dem Anwender eine einfache Möglichkeit, benötigte Funktionen auf den Workflow abgestimmt einzusetzen. Darüber hinaus werden Netzwerkfunktionen und Anwendungen mit variierenden Anforderungen an die 5G-Netztechnik entwickelt und demonstriert.

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5G Media Initiative

Die 5G Media Initiative wurde von namhaften Firmen und Organisationen ins Leben gerufen, um das Potential des zukünftigen Netzstandards 5G für die Medienbranche mit Forschung und Entwicklung zu fördern. Zu den Partnern gehören Kathrein Werke KG, Nokia, Rohde & Schwarz, Telefónica, MUGLER, der Bayerische Rundfunk, der Südwestrundfunk, die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg FAU, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, das Institut für Nachrichtentechnik der TU Braunschweig, das Institut für Rundfunktechnik IRT und das Münchner Start-up-Unternehmen Cadami. Die 5G Media Initiative vernetzt Medien, Wissenschaft und Industrie, um Know-How auszutauschen, gemeinsame Positionen zu erarbeiten und Forschungsprojekte zu initiieren.