Mobil-TV reloaded

Mobil-TV reloaded

23.04.2021

Im Zuge des 5G-Ausbaus wird eine alte Idee wieder populär: TV-Übertragungen auf Mobilfunkgeräten empfangbar zu machen. Die Sendetechnik dafür ist inzwischen einsatzbereit.

Die Idee, Fernsehen auf mobilen Endgeräten anzubieten, ist nicht neu. Ab 2006 wurde in verschiedenen, vor allem europäischen Ländern versucht, das auf dem digitalen terrestrischen TV-Standard DVB-T basierende DVB-H (H für Handheld) zu etablieren. Doch schon lange vor 2012, als mit dem Abschalten des finnischen Dienstes das weltweit letzte DVB-H-Angebot vom Netz ging, musste das Projekt als gescheitert gelten. Entworfen noch vor der Smartphone-Ära, war das System mit seiner Bildauflösung von 320 × 240 Pixel nicht mehr zeitgemäß, und auch endgeräteseitig war die Auswahl begrenzt.

Der Rohde & Schwarz-Sender ist auf der Senderstation Wendelstein erfolgreich in Betrieb gegangen

Zurück auf Los

Mehrere Mobilfunkgenerationen später werden die Karten neu gemischt. 4G-Systeme übertragen zwar mühelos hochaufgelöste Videos. Die explosiv wachsende Nachfrage nach Video-on-Demand-Angeboten und Live-Streams fordert die Netze jedoch stark. 5G kann Entlastung bringen, aber erst dann in nennenswertem Umfang, wenn 5G-Standalone-Netze in den Millimeterwellenbändern operativ werden, was noch eine Weile dauern wird. Dennoch bleibt es eine Verschwendung von Übertragungskapazität, wenn man die für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen ausgelegten IP-Netze mit Broadcast-Aussendungen überlädt. Hierfür bringt nach wie vor der terrestrische Rundfunk die besten Voraussetzungen mit. Man muss ihn nur zeitgemäß auf die Endgeräte bringen.

Multicast war schon seit 3G vorgesehen

Multicast schon seit 3G vorgesehen

Standardisierte Mobilfunktechnologien für Multicast-Übertragungen gibt es bereits seit 2006, als in 3GPP Release 6 (UMTS) das Subsystem MBMS (Multimedia Broadcast / Multicast Service) spezifiziert wurde. Mit Release 9 fand es, zu eMBMS (evolved MBMS) weiterentwickelt, Eingang in LTE, um schließlich in Release 14 (LTE Advanced Pro) die Entwicklungsstufe FeMBMS (Further evolved MBMS) zu erreichen. Diese wurde von 3GPP unter der Bezeichnung „LTE-based 5G terrestrial broadcast“ weitgehend unverändert ins Release 16 übernommen und ist somit jetzt auch offizieller Bestandteil von 5G.

Die Technologien für terrestrisches Broadcasting und Mobilfunk nähern sich schon länger einander an. Beide setzen inzwischen auf eine Signalzuführung über IP-Netze und OFDM an der Luftschnittstelle. Seine Nutz- und Konfigurationsdaten erhält der Sender über 3GPP-konforme Protokolle. Die Signalaufbereitung eines DVB-T2-Senders lässt sich mit überschaubarem Aufwand an die FeMBMS-Vorgaben anpassen. Die Frequenzen sind ohnehin kompatibel, wenn die Aussendung in ursprünglichen TV-Bändern erfolgt, die als digitale Dividende bei der Rundfunkdigitalisierung oder als Folge eines Spectrum Repackings dem Mobilfunk zugeschlagen wurden.

Kompatible Endgeräte müssen den Receive-only-Modus ohne SIM-Karte unterstützen (free-to-air), damit der Dienst auch Geräte adressieren kann, die nicht in einem Mobilfunknetz registriert sind, etwa Fernsehempfänger.

5G Broadcast | Rohde & Schwarz

Ein Anreiz für alle Beteiligten

Eine zentrale Frage jenseits aller technischen Erwägungen bleibt zu beantworten: Was könnte die Mobilfunk- und TV-Netzbetreiber, die Chipsatz- und Endgerätehersteller sowie die Inhalteanbieter zu einer abgestimmten Systemeinführung bewegen? Denn sie alle werden gebraucht, damit der Dienst starten kann. Eine sich abzeichnende allgemeine Win-Win-Situation ist die Antwort. Der Mobilfunknetzbetreiber gewinnt eine Offload-Möglichkeit für datenlastigen Broadcast-Content. Der TV-Netzbetreiber findet in einer Zeit rückläufiger Nachfrage nach terrestrischem Fernsehen ein neues attraktives Anwendungsfeld für seine Sender. Der Inhalteanbieter, z. B. ein Internetsender, kann eine flächendeckend hochwertige Versorgung garantieren. Und der Endgerätemarkt – in den letzten Jahren ohne echte Innovation – erhält ein überzeugendes Argument für einen Produktneukauf. Dabei ist Entertainment nur eine der möglichen Anwendungen. Denn über den Dienst lassen sich nicht nur Videos, sondern Daten jeder Art übertragen, etwa Software-Updates für eine große Zahl gleichartiger Endgeräte im Internet der Dinge oder in den Fahrzeugflotten der Zukunft.

Im Rahmen des deutschen Feldversuchs 5G Today im Raum München kam auch dieser Rohde & Schwarz-Versuchssender in Ismaning zum Einsatz.
Im Rahmen des deutschen Feldversuchs 5G Today im Raum München kam auch dieser Rohde & Schwarz-Versuchssender in Ismaning zum Einsatz.
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Feldversuche

Einer der ersten Feldversuche zur Erprobung der Technologie fand in Deutschland statt. Unter der Federführung des Instituts für Rundfunktechnik (IRT) untersuchten die Projektpartner Rohde & Schwarz, Kathrein, der Bayerische Rundfunk und Telefónica bis Ende Februar 2020 im Rahmen des Forschungsprojekts 5G Today, wie sich das System in der Praxis schlägt. Basis dafür war eine Referenzimplementierung aller sende- und empfangsseitigen Komponenten. Das von den Partnern aufgebaute Versuchsnetz ermöglichte den Empfang im Großraum München sowie entlang der Hauptverkehrsadern zwischen München und Salzburg. Von Rohde & Schwarz kamen Signalaufbereitungs- und Sendetechnik. Die Ergebnisse waren ermutigend. Das System funktionierte wie erhofft und bewies seine Einsatztauglichkeit.

Seither sind zahlreiche Länder weltweit auf den Zug aufgesprungen und haben entweder starkes Interesse an der Technologie bekundet oder sogar schon Feldversuche mit Rohde & Schwarz-Technik durchgeführt, begonnen oder geplant.

Dieses unscheinbare Einschubgerät – das Broadcast Service and Control Center R&S®BSCC 2.0 – enthält die Datenaufbereitungstechnik, die benötigt wird, um TV-Sender mit 5G-Broadcast-Signalen zu versorgen.
Dieses unscheinbare Einschubgerät – das Broadcast Service and Control Center R&S®BSCC 2.0 – enthält die Datenaufbereitungstechnik, die benötigt wird, um TV-Sender mit 5G-Broadcast-Signalen zu versorgen.
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Warten auf Endgeräte

Rohde & Schwarz hat die sendeseitig für 5G Broadcast benötigten Komponenten inzwischen in serienreife Produkte überführt. So erweitert das Broadcast Service and Control Center R&S®BSCC 2.0 ein Mobilfunk-Netz um die Fähigkeit, TV-Sender für die Übertragung von Broadcast / Multicast-Inhalten anzusteuern. Die aktuellen TV-Senderbaureihen können die Daten nach einem einfachen Upgrade entgegennehmen und ausstrahlen. Allerdings fehlen zur Zeit noch die Endgeräte für den Empfang. Das große internationale Interesse gibt aber Anlass zu der Einschätzung, dass die Chipsatzhersteller die Technologie in eine ihrer nächsten Chip-Generationen einbauen werden. Erste Endgeräte lassen dann vermutlich nicht lange auf sich warten.

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