LTE BROADCAST: нишевая технология или альтернатива DVB-T?

Технология LTE Broadcast, или eMBMS, рассматривается сотовыми операторами, вещательными компаниями и национальными регуляторами как технологическая платформа для конвергенции ТВ-вещания и мобильного широкополосного доступа. В то же время существует значительная дельта между текущими и прогнозными возможностями LTE Broadcast, обусловленная, в том числе, неопределенностью сценария использования радиочастотного ресурса. Это говорит о необходимости взвешенной политики национального регулятора в отношении краткосрочного и долгосрочного планирования внедрения технологии eMBMS.

LTE

 

Авторы:
Игорь Гурьянов, заместитель директора НТЦ Анализа ЭМС, ФГУП НИИР, к.т.н.
Вадим Поскакухин, начальник лаборатории ФГУП НИИР, вице-председатель ИК5 МСЭ-R «Наземные службы»

Возможны следующие сценарии реализации LTE Broadcast: как одного из режимов работы сетей мобильного ШПД LTE/LTE-Advanced (временно включаемый режим многоадресной передачи не только вещательного контента, но и другой цифровой информации, например обновления ПО мобильных устройств) или как отдельной технологии вещательной доставки национального и регионального масштаба, для чего потребуются выделенные сети. А поскольку завершенного стандарта нет (в частности, для полноценных выделенных сетей), формирование полноценной экосистемы базового и терминального оборудования для создания сетей LTE Broadcast ранее 2018 г. не ожидается. Массовое внедрение LTE Broadcast ожидается после 2020 года, а ближе к 2025 году такие сети уже можно будет рассматривать в качестве альтернативы DVB-T2

LTE Broadcast обеспечивает многоадресную рассылку идентичного контента всем пользователям соты в вещательном режиме, что позволяет существенно повысить эффективность передачи такого контента в одноадресном режиме. Технология уже сейчас востребована там, где существует спрос на однотипный контент, например на локальных территориях (стадионы, концертные залы), или в мегаполисах с плотным размещением БС и высокой эффективностью использования спектра.


 

Создавать сети LTE Broadcast национального или регионального масштаба в границах действующих сетей мобильного ШПД сегодня нецелесообразно: из-за ограниченности частотных ресурсов, особенно в нижних полосах частот, и недостаточной плотности БС в сельской местности у каждого отдельного оператора.


 

Однако текущая реализация LTE Broadcast недостаточно оптимизирована для создания крупных сетей вещания. Резко падает эффективность использования технологии, из-за невысокой плотности БС, в пригородах и сельской местности. Наличие очень незначительного количества терминалов с поддержкой LTE Broadcast также делает данную технологию пока нишевой. Тем не менее технология уже опробована операторами и будет активно использоваться уже в ближайшее время, например, во время крупных спортивных мероприятий на стадионах. В то же время потенциальная экономия за счет переиспользования инфраструктуры мобильного ШПД для передачи вещательного контента, возможность передачи вещательного контента напрямую в массовый сегмент мобильных терминалов стимулируют стандартизующие организации и производителей к решению этих проблем.

Касаясь условий совместимости режима LTE Broadcast с другими службами, следует отметить, что даже возможный переход к более плотному размещению поднесущих в OFDM-сигнале, предусмотренный в стандарте и востребованный в будущих сетях LTE Broadcast для формирования одночастотной сети с большим разнесением соседних передатчиков, не приведет к существенному изменению спектральных характеристик сигналов LTE/LTE-Advanced и, следовательно, к значительному ухудшению помеховой ситуации.


 

Массовое внедрение LTE Broadcast ожидается после 2020 года, а ближе к 2025 году такие сети уже можно будет рассматривать в качестве альтернативы DVB-T2.


Активно обсуждается возможность применения технологии LTE и режима LTE Broadcast в полосах частот ТВ-вещания при распределении данных полос частот для сухопутной подвижной службы. Это будет одной из наиболее «горячих» тем на ВКР-15. В настоящее время российские операторы могут внедрять технологию LTE Broadcast в рамках действующей нормативной правовой базы в уже выделенных полосах частот. Сдерживающими факторами при этом являются все еще низкий спрос на линейный вещательный контент на мобильных терминалах, отсутствие массовых терминалов с поддержкой LTE Broadcast и слабо проработанный механизм переключения сети LTE между режимами одноадресной и многоадресной передачи в зависимости от спроса на услуги LTE Broadcast. Необходима оптимизация ресурса до уровня, когда динамическое использование режима LTE Broadcast сможет компенсировать потери емкости, отводимой для работы такого режима в широком перечне сценариев поведения абонентов.

Создавать сети LTE Broadcast национального или регионального масштаба в границах действующих сетей мобильного ШПД сегодня нецелесообразно: из-за ограниченности частотных ресурсов, особенно в нижних полосах частот, и недостаточной плотности БС в сельской местности у каждого отдельного оператора.

Как потенциально перспективное направление использования технологии LTE Broadcast для доставки вещательного контента рассматривается доставка программ линейного телевещания населению по сетям LTE/LTE-Advanced на базе динамически включающегося режима LTE Broadcast. В отдаленном будущем это позволит заменить классические вещательные технологии, такие как DVB-T2. Национальные и региональные сети вещания, как предполагается, могут быть построены в виде выделенных сетей LTE Broadcast в полосах частот традиционного вещания с использованием всей имеющейся инфраструктуры сотовых операторов и вещательных компаний.


…переход от нишевого использования режима LTE Broadcast в существующих сетях LTE/LTE-Advanced к становлению технологии LTE Broadcast в качестве альтернативного решения по доставке линейного телевещания потребует доработки…


 

Для реализации такого сценария, даже с учетом запланированного совершенствования спектральной эффективности режима LTE Broadcast, однозначно потребуется дополнительный частотный ресурс, а для стыковки различных сетей синхронного одночастотного вещания (SFN) может понадобиться создание зон с использованием непересекающихся частотных ресурсов. Но перспективы строительства сетей, динамически переключающихся между одноадресной и многоадресной передачей данных на основе измерения спроса на такие услуги в реальном времени, вызывают большой интерес даже у вещательных компаний, которые видят в этом возможность взаимовыгодного сотрудничества с сотовыми операторами в будущем.

Данный подход требует формирования полноценной экосистемы терминалов с поддержкой LTE Broadcast в полосах частот ниже 1 ГГц. Эти терминалы нужно будет предустанавливать в традиционные ТВ-приемники. Ускорить процесс поможет распространение телевизоров с поддержкой приема видеосигнала от смартфона на базе таких технологий, как Wi-Fi Direct, Wireless HD, Miracast и др.

Таким образом, переход от нишевого использования режима LTE Broadcast в существующих сетях LTE/LTE-Advanced к становлению технологии LTE Broadcast в качестве альтернативного решения по доставке линейного телевещания потребует доработки стандарта (на это уйдет несколько лет) и создания новой экосистемы терминалов и устройств доступа к новому частотному ресурсу для сетей LTE/LTE-Advanced ниже 1 ГГц. Такой качественный переход возможен ближе к 2025 г., что будет сопряжено с постепенной заменой сетей DVB-T2 сетями следующего поколения технологии LTE Broadcast.

Справочно:

В России лабораторные испытания LTE Broadcast впервые были проведены в 2014 г. операторами «ВымпелКом» и «МегаФон» (совместно с Huawei).

Первой на коммерческой сети протестировала технологию LTE-B компания МТС (на оборудовании Ericsson). Во время тестовой сессии в Нижнем Новгороде потоковое видео HD-качества передавалось на приемное устройство, поддерживающее LTE Broadcast: LTE-смартфон на базе чипсета Qualcomm Snapdragon 800.

В сентябре 2015 года на площадке Международного инвестиционного форума «Сочи-2015» Кавказский филиал ПАО «МегаФон» и компания Nokia демонстрировали решение eMBMS. Была организована широковещательная трансляция потокового видео на терминалы, поддерживающие данный функционал, с использованием коммерческих базовых станций Flexi Multiradio. Это первый в России пилотный проект Nokia по внедрению решения для передачи видеоконтента в мобильных сетях на базе технологии eMBMS.

В мире испытания LTE Broadcast, совместные с вендорами, осуществили примерно 30 операторов из 20 стран. В коммерческую эксплуатацию технология LTE-B запущена только на сети южнокорейского оператора Korea Telecom.

 

 

 

 

Рубрики и ключевые слова