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Mobil-TV reloaded

20.06.2019

Im Zuge der 5G-Einführung könnte eine alte Idee wieder populär werden: Fernsehen auf Mobilfunkgeräten empfangbar zu machen. Ein Pilotprojekt testet die Umsetzbarkeit.

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 bringt jedoch auch die modernen Netze an ihre Grenzen. 5G kann Entlastung bringen, aber erst dann in nennenswertem Umfang, wenn 5G-Standalone-Netze in den Millimeterwellenbändern operativ werden, was noch einige Jahre dauern wird. Dennoch bleibt es eine Verschwendung von Übertragungskapazität, wenn man die für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen ausgelegten IP-Netze mit Multicast-Aussendungen überlädt. Hierfür bringt nach wie vor der klassische 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 aktuelle Entwicklungsstufe FeMBMS (Further evolved MBMS) zu erreichen.

Für 5G wurde zwar noch kein Broadcast-Modus verabschiedet, aber 3GPP könnte FeMBMS weitgehend unverändert in sein Release 16 übernehmen, denn das System bietet aufgrund seiner Technik die Möglichkeit für eine echte Integration der Broadcast- in die Mobilfunkwelt. Beide setzen inzwischen auf eine Signalzuführung über IP-Netze und OFDMA 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, 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 nicht ganz unwichtige Frage jenseits aller technischen Erwägungen bleibt offen: 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 auch andere Daten übertragen, etwa Software-Updates für eine große Zahl gleichartiger Endgeräte im Internet der Dinge oder in den Fahrzeugflotten der Zukunft.

Der Kathrein-Messkinderwagen verbindet Retro-Charme mit moderner Analysetechnik.
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Der Feldversuch

Da für ein System auf FeMBMS-Basis keine praktischen Erfahrungen vorliegen, wurde in Deutschland das Forschungsprojekt 5G Today ins Leben gerufen. Unter der Federführung des Instituts für Rundfunktechnik (IRT) untersuchen die Projektpartner Rohde & Schwarz, Kathrein, der Bayerische Rundfunk und Telefónica bis Ende Oktober 2019, wie sich das System in der Praxis schlägt. Basis dafür ist eine Referenzimplementierung aller sende- und empfangsseitigen Komponenten.

Versuchsgebiet ist das Bayerische Oberland. Zwei vom Bayerischen Rundfunk betriebene modifizierte Rohde & Schwarz-Sender R&S®THU9evo mit 5 kW bzw. 6 kW Verstärkerleistung (100 kW ERP) auf dem Wendelstein und in München-Ismaning bilden ein Gleichwellennetz auf Kanal 56 (754 MHz bis 758 MHz), den Telefónica zur Verfügung stellt. Sie ermöglichen den Empfang im Großraum München sowie entlang der Hauptverkehrsadern zwischen München und Salzburg. Kathrein hat ein eigens dafür entwickeltes diversityfähiges Antennensystem montiert und steuert außerdem das mobile Messsystem bei, das eingebaut in einen Kinderwagen im öffentlichen Raum bewegt werden kann. Zur Ausrüstung des Kinderwagens gehört ein Netzwerkscanner R&S®TSMW als HF-Frontend.

Die Nutz- und Konfigurationsdaten erhält der Sender über 3GPP-konforme Protokolle aus einem LTE-EPC (Evolved Packet Core). Im Forschungsprojekt wird dafür das Broadcast Service and Control Center R&S®BSCC eingesetzt. Die vom Bayerischen Rundfunk bereitgestellten Programminhalte übergibt ein Headend R&S®AVHE100 an das R&S®BSCC.

Das 5G-Today-Projekt kommt rechtzeitig, bevor der abzusehende 5G-Hype den Konsumenten erreicht.

5G Broadcast: eine Einordnung

Das 5G-Today-Projekt kommt rechtzeitig, bevor der abzusehende 5G-Hype den Konsumenten erreicht. Die technischen Erkenntnisse, die es liefern wird, können zum Feintuning der FeMBMS-Standardisierung in 5G dienen und die Startvoraussetzungen für ein Ausrollen kommerzieller FeMBMS-Netze verbessern. Die Industrie gewinnt wertvolle Hinweise für die Prototypenentwicklung.

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