5G MBS广播:技术演进与未来行业赋能之路,5G MBS广播:开启多样化广播应用的新征程

MBS(Multicast and Broadcast Service)展开,详细介绍了其概念、典型应用类型、5G MBS广播功能特点、协议演进、广播会话的建立删除更新过程,还阐述了中国移动的5G MBS广播外场试点验证情况以及R17规范中的相关技术和未来应用前景。

在当今的通信领域,MBS(Multicast and Broadcast Service),也就是点对多点的数据传输服务,正逐渐崭露头角。这种服务具备独特的特性,它能够让数据从一个源实体出发,精准地发送给多个接收者。这些接收者既可以是某广播区域内的所有对象,也可以是一组经过特定筛选的目标群体。更为重要的是,MBS这种数据传输服务具有高度的独立性,它不受行业应用类型的限制,适用于多种不同的场景。

下面,我们来深入了解一下MBS的几种典型应用类型:

  • 流媒体服务:这是MBS在行业应用中最为基础的一种形式。其核心功能是持续不断地向用户传输音视频数据。在日常生活中,我们常见的视频直播活动,无论是体育赛事直播、演唱会直播,还是电商的直播带货,亦或是各种广告的播放,都离不开流媒体服务的支持。通过MBS的流媒体服务,大量用户可以同时流畅地观看和接收这些音视频内容。

  • 文件下载服务:此服务主要用于传输二进制文件。当终端设备激活某个APP应用后,就可以利用这种方式来下载所需的数据。与其他服务不同的是,文件下载服务对数据的可靠性有着极高的要求。只有当应用完整地获取到全部数据时,用户才能够正常使用该应用。这就好比建造一座房子,只有所有的建筑材料都准备齐全,才能顺利完成房子的建造并入住。

  • 轮播服务:它就像是流媒体服务和文件下载服务的完美结合体。轮播服务既具备媒体服务时间同步的特点,比如在展示静态图片时能够做到精准的时间同步;又拥有文件下载服务可靠性的优势。举例来说,在进行文本传输时,内容会随着时间的推移而不断更新,就像报纸的实时更新一样;而静态图片则以低帖率低帧率进行传输。这种服务的独特之处在于,它可以在低速率的传输通道上稳定地进行数据传输,即使在网络条件不是很好的情况下,也能保证服务的正常运行。

  • TV服务:这就是我们日常接触到的普通TV业务。这类数据包含了同步的音频数据和视频数据,能够为用户带来丰富多彩的视听体验。无论是观看电视剧、电影,还是新闻节目,TV服务都能让我们沉浸其中。

接下来,我们聚焦5G MBS广播功能的主要特点。只要终端设备处于广播服务区域内,无论终端处于何种状态,如RRC – IDLE(空闲状态)、RRC – CONNECTED(连接状态)、RRC – INACTIVE(非活跃状态),都可以顺利接收广播数据。而且,数据的传输方向只有下行,不存在上行传输,同时RAN侧RLC层也没有下行反馈。此外,终端的应用安全及鉴权工作由APP和应用服务器负责,这为用户的使用提供了可靠的安全保障。

在MBS协议演进方面,我们来看一下gNB和UE间的数据发送方式。这里主要有两种:

Point – to – Point (PTP) delivery method:在这种方式下,gNB会通过空口给每个UE发送单独的MBS数据copy。就好像老师给每个学生单独发放一份资料一样。

Point – to – Multipoint (PTM) delivery method:此时,gNB通过空口给所有UE仅发送一份MBS数据copy。这就如同老师在课堂上向所有学生展示同一份资料。而对于广播业务,gNB和UE间的传输仅能采用PTM方式。

再来说说MBS广播会话的建立、删除、更新过程:

建立:AMF会给RAN侧发送BROADCAST SESSION SETUP REQUEST消息。在这个过程中,一个MBSSessionID关联了一个AreaSessionID list(对应着多个MBSServiceArea)和一个QoS flow list。值得注意的是,所有AreaSessionID对应的TAIs上发送的MBS数据的QoS profile(即该MBS Session相应的QoS flow list)是一样的。每个MBSServiceArea会从自己专属的NG – U上接收MBS数据并发送。只有当RAN侧至少有一个小区可以处理BROADCAST SESSION SETUP REQUEST当中MBS会话所有QoS flow时,才会向AMF回复BROADCAST SESSION SETUP RESPONSE,否则就会回复失败消息。同时,RAN侧会根据从AMF获取的BC会话的FSAIDlist、ServiceAreaInfolist下发相应小区MCCH或更新MCCH。

删除:如果NG – RAN从多个AMF收到了MBS Session删除消息,NG – RAN只需要执行一次删除操作即可。MBS BC会话的删除操作是以MBS Session为单位的。当AMF请求gNB删除某会话后,gNB需要停止该会话相关的所有MBS ServiceArea的数据发送,并释放掉该会话相关的所有MBS资源。

更新:AMF会给RAN侧发送MBS SESSION RESOURCE UPDATE REQUEST消息,更新的消息内容十分丰富,包括广播区域信息、5GC侧的广播地址信息、新增删除更新MBS QoS Flows、MBS QoS Flows、MBS会话的FSAI信息等。

今年,中国移动联合中国广电、中兴通讯、紫光展锐在北京完成了全球首个基于3GPP标准协议的5G MBS广播外场试点验证。在这次试点中,终端可以通过5G MBS广播观看CCTV两路电视节目,视频播放的效果非常出色,流畅清晰,给用户带来了良好的观看体验。

5G MBS广播:技术演进与未来行业赋能之路,5G MBS广播:开启多样化广播应用的新征程

此次试点是基于移动现网700M基站和5G MBS广播专用核心网组网的,端到端地验证了MBS广播能力。其中涵盖了广播基本业务、无卡接收广播、应急广播、广播业务的移动性等多个方面。终端能够正常接收网络广播的电视直播频道列表,并且可以在频道间自由切换,在切换过程中,视频画面依然保持流畅,音质也十分清晰。

在R17规范中,正式写入了融合模式的NR广播技术。这种技术的一大优势是完全复用5G现网网元,能够实现连续覆盖各种场景,并且可以动态无缝地切换单播、广播服务,业务形态非常灵活。5G通信与5G广播相结合,将共同打造出多样化的广播应用平台。凭借其普适、安全、可靠、经济等特性,该平台可以广泛应用于媒体直播、文旅宣传、公共卫生、应急安全、新能源汽车升级等众多服务领域。

展望未来,ZTE将持续与合作伙伴携手共进,共同推动技术产业的成熟发展,进一步拓展运营商的差异化优势。可以预见,5G NR广播将为多类行业注入强大的动力,带来新的发展机遇。

本文全面介绍了MBS的概念、典型应用类型、5G MBS广播功能特点、协议演进、广播会话的建立删除更新过程等技术内容,还讲述了中国移动的5G MBS广播外场试点验证情况以及R17规范中的NR广播技术和未来应用前景,展现了5G MBS广播技术的重要性和广阔的发展潜力。

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