Multimedia Broadcast Multicast Service - Multimedia Broadcast Multicast Service

Multimedia Broadcast Multicast Services ( MBMS ) ist eine Punkt-zu-Mehrpunkt- Schnittstellenspezifikation für vorhandene 3GPP- Mobilfunknetze , die eine effiziente Bereitstellung von Broadcast- und Multicast- Diensten sowohl innerhalb einer Zelle als auch innerhalb des Kernnetzwerks ermöglicht . Für die Broadcast-Übertragung über mehrere Zellen wird die Übertragung über Einzelfrequenz-Netzwerkkonfigurationen definiert . Die Spezifikation wird als Evolved Multimedia Broadcast Multicast Services (eMBMS) bezeichnet, wenn Übertragungen über ein LTE- Netzwerk (Long Term Evolution) bereitgestellt werden. eMBMS wird auch als LTE Broadcast bezeichnet.

Zu den Zielanwendungen gehören mobile Fernseh- und Radiosendungen, Live-Streaming-Videodienste sowie die Zustellung von Dateien und Notfallbenachrichtigungen.

Es bleibt die Frage, ob die Technologie ein Optimierungswerkzeug für den Betreiber ist oder ob ein Betreiber damit neue Einnahmen erzielen kann. Auf diesem Gebiet wurden mehrere Studien veröffentlicht, in denen sowohl Kosteneinsparungen als auch neue Einnahmen ermittelt wurden.

Bereitstellungen

2013 kündigte Verizon an, 2014 eMBMS-Dienste über seine landesweiten (US-amerikanischen) LTE- Netze einzuführen . AT & T kündigte daraufhin Pläne an, die 2011 von Qualcomm erworbenen 700-MHz-Lizenzen für den unteren D- und E-Block für einen LTE-Rundfunkdienst zu nutzen.

Mehrere große Betreiber weltweit haben sich angestellt, um die Technologie einzusetzen und zu testen. Die Spitzenreiter sind Verizon in den USA, Kt und Reliance in Asien sowie kürzlich EE und Vodafone in Europa .

Im Januar 2014 startete Koreas Kt den ersten kommerziellen LTE-Rundfunkdienst. Die Lösung umfasst den intern entwickelten eMBMS Bearer Service von Kt und Samsung- Mobilgeräte, die mit der Expway Middleware als eMBMS User Service ausgestattet sind.

Im Februar 2014 demonstrierte Verizon das Potenzial von LTE Broadcast während des Super Bowl XLVIII mit Samsung Galaxy Note 3s , das mit dem eMBMS-Benutzerdienst von Expway ausgestattet ist.

Im Juli 2014 demonstrierte Nokia die Verwendung von LTE Broadcast als Ersatz für traditionelles digitales Fernsehen. Dieser Anwendungsfall bleibt umstritten, da einige Studien Zweifel an der Fähigkeit von LTE Broadcast haben, diesen Anwendungsfall in seiner aktuellen Version effizient anzugehen.

Ebenfalls im Juli 2014 demonstrierten BBC Research & Development und EE LTE Broadcast während der XX Commonwealth Games in Glasgow , Schottland, mit Geräten von Huawei und Qualcomm.

Im August 2014 haben Ericsson und Polkomtel die LTE Broadcast-Technologie erfolgreich getestet, indem sie das Eröffnungsspiel der Volleyball-Weltmeisterschaft 2014 am 30. August im Warschauer Nationalstadion in Polen an Hunderte von Gästen gestreamt haben.

Im Juni 2015 demonstrierten BBC Research & Development und EE LTE Broadcast während des FA Cup- Finales in Großbritannien

Im September 2015 demonstrierte Verizon eMBMS durch die Ausstrahlung von INDYCAR- Rennen.

Im Oktober 2015 startete Verizon seinen Go90 eMBMS-Dienst kommerziell . Go90 bietet sowohl On-Demand als auch LiveTV in Unicast und Broadcast und unterstützt mehr als 10 verschiedene LTE Broadcast-Mobilgeräte. Verizon stellte den Betrieb des go90-Dienstes am 31. Juli 2018 ein.

Im Februar 2016 demonstrierte Akamai auf dem Mobile World Congress 2016 mit Expway die Bereitstellung von Videostreams über LTE-Netze mit Live-on-the-Fly-Wechsel von Unicast zu Broadcast .

Im April 2016 haben Verizon, Telstra , KT und EE die LTE Broadcast Alliance ins Leben gerufen.

Bis Januar 2019 hatte die Global Mobile Suppliers Association 41 Betreiber identifiziert, die in eMBMS investiert haben (einschließlich derjenigen, die eMBMS in Betracht ziehen / testen / testen, bereitstellen oder pilotieren, und derjenigen, die eMBMS bereitgestellt oder gestartet haben). Fünf Betreiber geben an, dass sie jetzt eMBMS bereitgestellt oder einen kommerziellen Dienst mit eMBMS gestartet haben.

Die Palette der verfügbaren Chipsätze, die eMBMS unterstützen können, ist stetig gewachsen. Seit März 2018 wurden drei mobile Prozessoren / Plattformen veröffentlicht. Die GSA hat 69 Chipsätze identifiziert, die eMBMS unterstützen, und es gibt mindestens 59 Geräte, die eMBMS unterstützen (in einigen Fällen nach dem Betreiber). spezifische Upgrades).

Konkurrierende Technologien

Zu den wichtigsten konkurrierenden Technologien von MBMS gehören DVB-H / DVB-T , DVB-SH , DMB , ESM- DAB und MediaFLO . Aufgrund der Frequenzknappheit und der Kosten für den Aufbau einer neuen Rundfunkinfrastruktur sind einige dieser Technologien möglicherweise nicht realisierbar. MediaFLO wurde von Verizon Wireless im Rahmen der Geschäftsbeziehung mit MediaFLO USA, Inc. (einer Tochtergesellschaft von Qualcomm) in den USA kommerziell eingesetzt. Der Dienst wurde jedoch Anfang 2011 eingestellt. DMB- und DVB-H-Versuche laufen seit mehr als einem Jahr jetzt, wie bei den Fußballmeisterschaften 2006 in Deutschland.

Das proprietäre CMB von Huawei ist ein Vorläufer des Multimedia Broadcast Multicast Service. Es wurde in 3GPP R6 angegeben und verwendet die vorhandene UMTS- Infrastruktur. Laut Huawei basiert CMB auf der vorhandenen UMTS-Infrastruktur und dem Echtzeit-Streaming-Anwendungsprotokoll.

Der größte Wettbewerb besteht aus Diensten, die einzelne Video-Feeds über Uni-Cast-Datenverbindungen an Benutzer streamen. Während dies in bestimmten Situationen weniger effizient ist, insbesondere in dem traditionellen Fall, in dem jeder denselben Stream gleichzeitig sieht, hat der Benutzerkomfort des individuellen Streamings die überwiegende Mehrheit des Marktes für Streaming mobiler Medien übernommen.

Technische Beschreibung

Die MBMS-Funktion ist in den MBMS Bearer Service und den MBMS User Service unterteilt und wurde so definiert, dass sie sowohl über UTRAN (dh WCDMA , TD-CDMA und TD-SCDMA) als auch über LTE (wo sie häufig als eMBMS bezeichnet wird) angeboten werden. Der MBMS Bearer Service umfasst einen Unicast- und einen Broadcast-Modus. MBMS Operation On-Demand (MOOD) ermöglicht das dynamische Umschalten zwischen Unicast und Broadcast über LTE basierend auf konfigurierten Triggern. Der MBMS Bearer Service verwendet IP-Multicast-Adressen für die IP-Flows. Der Vorteil des MBMS - Trägerdienstes im Vergleich zu Unicast - Trägerdienste (interactive, Streaming, etc.) ist , dass die Übertragungsressourcen in dem Kern und Funknetzen gemeinsam genutzt werden. Ein MBMS-Paketfluss wird von GGSN , SGSN und RNCs repliziert . MBMS kann ein erweitertes Zählschema verwenden, um zu entscheiden, ob null, ein oder mehrere dedizierte (dh Unicast-) Funkkanäle zu einer effizienteren Systemnutzung führen als ein gemeinsamer (dh Rundfunk-) Funkkanal.

  • UTRAN MBMS bietet bis zu 256 kbit / s pro MBMS Bearer Service und zwischen 800 kbit / s und 1,7 Mbit / s pro Zelle / Band. Die tatsächliche Zellenkapazität hängt von den UE- Fähigkeiten ab.
  • GERAN MBMS bietet zwischen 32 kbit / s und 128 kbit / s. Bis zu 4 GSM-Zeitschlitze können für einen MBMS-Träger in Downlink-Richtung verwendet werden. Die tatsächliche Datenrate pro Traffic Slot hängt von der Netzwerkdimensionierung ab.

Der MBMS-Benutzerdienst ist im Grunde die MBMS-Dienstschicht und bietet zwei verschiedene Datenübermittlungsmethoden:

  • Die Streaming Delivery-Methode kann für kontinuierliche Übertragungen wie mobile Fernsehdienste verwendet werden. Ein FEC- Code der Anwendungsschicht kann verwendet werden, um die Übertragungszuverlässigkeit zu erhöhen.
  • Die Download-Übermittlungsmethode ist für "Download and Play" -Dienste vorgesehen. Ein File Repair Service kann für unzuverlässige Lieferung zu kompensieren angeboten werden.

MBMS wurde in verschiedenen Gruppen von 3GPP (Third Generation Partnership Project) standardisiert, und die Standards der ersten Phase sind in UMTS Release 6 enthalten. Da Release 6 im 3. Quartal 2004 funktionsfähig eingefroren wurde, können bis Ende praktische Netzwerkimplementierungen erwartet werden Die ersten funktionsfähigen mobilen Endgeräte, die MBMS unterstützen, werden voraussichtlich Ende 2007 verfügbar sein.

eMBMS wurde im Rahmen von LTE Release 9 in verschiedenen Gruppen von 3GPP standardisiert. Die LTE- Version von MBMS, die als Multicast-Broadcast-Einzelfrequenznetz (MBSFN) bezeichnet wird, unterstützt Nur-Broadcast-Dienste und basiert auf einem Einzelfrequenznetz (SFN) ) basiert auf OFDM- Wellenform und funktioniert daher ähnlich wie andere Broadcast-Lösungen wie DVB-H, -SH und -NGH. In Release 14 hat das 3GPP die Spezifikationen für eMBMS erweitert, um die Technologie für die Bereitstellung durch Betreiber und Rundfunkveranstalter attraktiver zu machen. Die Arbeit des 3GPP an der nächsten Generation von Technologie in Release 16 umfasst eine Studie zu LTE-basierten Übertragungen in 5G- Netzwerken, MBMS-APIs für geschäftskritische Dienste und MBMS-Benutzerdienste für IoT.

Technische Spezifikationen für 3GPP

MBMS Bearer Service (Verteilungsschicht):

  • 3GPP TS 22.146 Multimedia Broadcast / Multicast Service (MBMS); Bühne 1
  • 3GPP TS 23.246 Multimedia Broadcast / Multicast Service (MBMS); Architektur und Funktionsbeschreibung
  • 3GPP TS 25.346 Einführung des Multimedia Broadcast / Multicast Service (MBMS) im Radio Access Network (RAN); Stufe 2
  • 3GPP TS 25.992 Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS); UTRAN / GERAN-Anforderungen
  • 3GPP TS 36.300 Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) und Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Allgemeine Beschreibung; Stufe 2 (siehe Kapitel 15 für eMBMS)
  • 3GPP TS 36.440 Allgemeine Aspekte und Prinzipien für Schnittstellen, die Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS) innerhalb von E-UTRAN unterstützen
  • 3GPP TS 43.246 Multimedia Broadcast / Multicast Service (MBMS) im GERAN; Stufe 2
  • 3GPP TR 25.803 S-CCPCH-Leistung für Multimedia Broadcast / Multicast Service (MBMS)

MBMS-Benutzerdienst (Service Layer):

Siehe auch

Verweise