一、5G廣播是廣電產業重要任務
現有廣播電視網絡難以滿足廣大用戶消費體驗升級的需求，5G 鏈路也將成為廣播電視媒體的重要傳播渠道。4K/8K和VR/AR 等高質量視聽媒體內容消費需求的快速增長，廣播電視業務形態向多樣化、精細化發展，現有廣播電視網絡難以滿足需求。進入 5G 時代，消費者對視聽節目的需求將會呈爆炸式增長，高速的移動通信網絡可以承載和傳播更加豐富的音視頻內容。
國家廣電總局發布《廣播電視技術迭代實施方案(2020-2022年)》，其中提出，利用3年左右時間，通過實施廣播電視技術迭代，加快重塑廣電媒體新生態，加速重構現代傳播新格局。在網絡層面的基本要求是“加快推進全國有線電視網絡整合和廣電5G建設一體化發展，開展5G廣播技術應用、標準制定、試驗驗證和業務開發，推動廣播電視終端通、移動通、人人通”，明確針對5G廣播的7項舉措。多部委2020年9月《關于擴大戰略性新興產業投資，培育壯大新增長點增長極的指導意見》，以及2021年3月關于《加快培育新型消費實施方案》中均提到推進5G廣播發展。
二、什么是5G廣播
5G Broadcasting System，是指采用3GPP制定的符合移動通信標準要求的廣播傳輸技術而構建的廣播電視系統，相關技術制定在3GPP框架下開展，符合3GPP要求。
5G廣播包括大塔廣播和小塔廣播：
（1）大塔指廣播電視發射塔，具有高功率（High Power）、高站址（High Tower）特性，適合開展覆蓋范圍廣的直播電視類節目和大范圍的數據tūi送，覆蓋范圍可以達 100 公里以上。
大塔廣播指EnTV（Enhanced TV，增強電視廣播），在2020年3月凍結的3GPP R16版本中完成絕大多數標準制定工作。但EnTV是基于LTE，不是NR，由于業界將2018年3GPP R15之后的版本認為是5G，所以在R16中完成的EnTV也被納入“5G廣播”范疇。
（2）小塔指移動通信基站，具有低功率（Low Power）、低站址（Low Tower）特性，適合開展小范圍的臨時性廣播電視服務，具有較強的靈活特性。小塔廣播也稱Mixed Mode（混合廣播）,即NR MBS，3GPP正在R17版本中進行技術研究和標準化制定。
預計3GPP后續還將研究基于NR的大塔廣播技術，目前還沒有被明確提出立項。
三、5G廣播三大業務形態
5G廣播電視系統所承載的業務形態聚焦于視音頻和數據應用，既可以通過大塔廣播提供共性內容和公共服務，又能通過小塔廣播提供熱點區域廣播和增值業務，還能根據用戶喜好靈活對接第三方服務商，以OTT方式提供新媒體業務和內容。同時，5G廣播電視系統還可納入我國應急廣播系統體系，助推各級黨委政府應急管理能力和治理體系現代化，為傳達政令、發布信息、引導輿論、穩定人心、協助指揮和災后重建等貢獻力量。
1、傳統電視頻道廣播服務。在廣域內實現傳統電視頻道在移動智能終端上的基礎單向線性直播，可基于廣播電視發射塔、5G蜂窩基站實現廣域融合覆蓋。
2、融合多媒體信息廣播服務，具備較強的公共服務屬性。例如政務服務、醫療、應急廣播、輿情處理、城市管理、V2X車聯網、物聯網等新型多媒體信息類廣播應用，提高全網信息傳輸效能與應用服務能力，有效拓展新型廣播業務。
3、新型交互化視頻廣播服務，是Z主要業務形態，也是主要商業應用場景。對熱點視頻內容進行蜂窩廣播服務，提供電視頻道直播、游戲電競/演唱會/明星帶貨等各種類型互聯網直播、音視頻點播、4K/8K/AR/VR視頻服務在內的交互化全種類視頻廣播服務，滿足了用戶個性化、交互化、多樣化的視頻服務需求。
四、5G廣播技術發展
（一）3GPP中廣播技術標準發展
• 3GPP R6，首次提出基于3G的MBMS，支持在蜂窩系統中建設多播/廣播網絡，實現在單一網絡中同時提供多播/廣播以及單播服務。
• 3GPP R7，進一步定義基于單頻網工作模式MBSFN（Multicast Broadcast Single Frequency Network）的MBMS，在同一時間以相同頻率在多個小區進行同步傳輸。MBSFN的引入解決了MBMS在小區邊界的信號覆蓋問題，提高了服務效率。
• 3GPP R9，正式確定將eMBMS（改進的MBMS）作為4G廣播技術，具有更高速率及更靈活業務配置，如增加面向更高分辨率的視頻編碼和幀率；新引入了前向糾錯（FEC）技術。
• 3GPP R10-R11,不斷改進eMBMS，陸續引入新增計數功能（統計MBSFN區域內對某MBMS業務感興趣的UE數量）和接納控制功能（根據當前無線資源情況、eMBMS業務之間的優先級、計數結果等因素，由MCE決定是否建立新的eMBMS業務，或搶占現有的eMBMS業務的資源）、引入了傳統地面數字電視廣播技術中的循環前綴（CP，Cyclic Prefix）技術以支持更大范圍的MBSFN。
• 3GPP R14，提出EnTV（Enhanced TV），也稱為FeMBMS（Forward eMBMS，即演進后的eMBMS）。支持更大覆蓋范圍的大塔（循環前綴CP長度進一步擴大到200μs）；支持無SIM卡的單接收模式（ROM，Receive-Only Mode；也稱FTA，Free-To-Air）；支持高清、超高清業務的傳輸，自帶系統信息和同步信號，同時引入了多種傳統的地面數字電視廣播技術，頻率使用效率進一步提升，能夠更好滿足MBMS業務的應用需求。
• 3GPP R15，2018年6月凍結，未考慮廣播相關內容。
• 3GPP R16，2020年3月凍結，正式完成EnTV大塔廣播標準。R16中進一步優化EnTV，支持120-250km/h高速移動；支持100km覆蓋范圍（循環前綴CP長度進一步擴大到300μs）。
• 3GPP R17，立項研究NR MBS小塔廣播標準，預計2022年3月凍結。
（二）技術方案分析
截止目前，3GPP定義的廣播技術標準主要有4G eMBMS、EnTV、NR MBS。三者詳細方案和對比分析主要如下。
（1）eMBMS：適用于蜂窩基站（小塔），在4G LTE框架下的廣播技術。
技術架構方面：eMBMS基于LTE網絡通用架構，但需新增BM-SC、MBMS GW、MCE三個網元以支持eMBMS業務，如下圖。
• BM-SC (Broadcast Multicast Service Center，廣播多播業務中心)負責提供用戶管理、會話傳輸、業務聲明、安全管理和內容同步等功能；
• MBMS GW(eMBMS網關)負責將用戶面的數據以IP組播流的形式傳送到基站，同時通過MME處理接入網中MBMS業務的會話控制信令；
• MCE(Multi-cell/multicast Coordination Entity，組播協調實體)負責為eMBMS分配時域和頻域資源，并確定無線信道的編碼和調制方式，MCE既可以是獨立實體，也可以作為邏輯實體實現在基站中。
組網方式上：支持單頻網組網方式（MBSFN），使多個小區組成更大范圍的單頻網；也可以支持單小區廣播（SC-PTM）的組網方式，僅在單小區范圍內進行廣播。
由于應用場景少、技術復雜和受限、端到端實現成本高，eMBMS僅在全球少數運營商開展試點，尚無成功商用案例。
第一，應用場景少，無法建立有效的商業模式和生態。4G初期，多視角場館觀看比賽、高清視頻直播等場景沒有得到足夠重視，通過APP觀看電視內容也不是主流場景。eMBMS的發展需內容提供商、終端側、網絡側相互配合，由于沒有有效的商用模式和驅動力，產業并不積極。
第二，技術復雜，端網實現成本高。為了支持eMBMS，運營商需增加部署BM-SC、MBMS GW等，在無線側單獨提供廣播信道。終端和芯片同樣需做一系列改造支持eMBMS相關交互流程，同時還需增加一個“中間件”來支持eMBMS業務，而提供“中間件”的廠商較少，同時涉及到專利等問題。
第三，技術方案有約束。eMBMS支持的覆蓋范圍有限，全網覆蓋成本高，同時支持的移動速率有限，僅支持60%載波資源用于廣播，并不能很好的適合廣播電視訴求。
（2）EnTV：eMBMS演進，但應用于廣播電視大塔的技術。
由于EnTV是從eMBMS一路演進而來，在方案設計上借鑒eMBMS的設計思路，因此在技術架構上EnTV與eMBMS相似，采用LTE網絡架構，需新增BM-SC、MBMS GW、MCE功能或實體；終端實現上也與eMBMS類似。
但由于潛在運營主體不同，兩者技術細節上有較大區別。EnTV更多面向廣播電視運營商而設計，在高功率高站址大塔上進行廣播業務，只是底層承載技術由傳統數字電視技術轉向3GPP LTE承載；eMBMS僅支持在蜂窩基站上進行廣播，潛在運營主體為移動通信運營商。EnTV相比eMBMS主要區別如下：
第一，支持更大覆蓋范圍。取消了eMBMS廣播業務保護間隔（CP）Z多只有33us的限制，支持Z高300us；單站發送功率增大，一般可達到1000W，覆蓋范圍Z大可達近100km。
第二，支持更高速率。定義全新的幀結構，突破eMBMS只能使用60%載波資源的限制，支持MBSFN的近100%（97.5%）效率單向廣播方式傳輸。
第三，支持無SIM卡接收。終端無需插入SIM卡，即可進行相應的接入鑒權，進入單接收模式。
第四，可使用廣播技術的專屬頻譜。
（3）NR MBS：用于蜂窩基站（小塔），基于NR框架下的廣播技術。
NR MBS與eMBMS一樣，是用于蜂窩基站（小塔）的技術；但NR MBS與eMBMS、EnTV不一樣的是（1）NR MBS是基于5G NR的技術（eMBMS與EnTV均是基于LTE）；（2）NR MBS在設計上盡量簡化、盡量復用現有NR設計，不增加專用設計，以此達到端到端實現上盡量簡單、低成本，擴大產業基礎，這是MBS與eMBMS、EnTV的Z大不同點。
NR MBS主要技術點如下，目前仍在具體討論中：
第一，簡化核心網流程和設計。為支持5G MBS，需要在5G SA網絡架構基礎上，新增和改造幾類網元，包括（1）應用層網元，用于鑒權及計費，涉及MBSF-C和MBSF-U；（2）業務控制及業務傳輸方面，涉及MB-SMF（控制面）和MB-UPF（業務面）。
第二，不設計專用的物理信道及幀結構，業務調度同單播方式。eMBMS為支持空口廣播，設計PMCH物理信道和MBSFN子幀，使用空口的專用資源，5G MBS不引入新的物理信道，完全復用PDCCH/PDSCH，與單播采用相同的動態調度方式，空口資源利用效率更高，并便于PTM與PTP的轉換。
第三，廣播發送的顆粒度更精細。eMBMS僅支持多個基站宏分集的廣播發送方式。5G MBS支持每個小區范圍內的廣播，廣播發送粒度進一步減小。
第四，對組播引入PTM<->PTP的轉換。對組播業務，引入了HARQ反饋，增強鏈路可靠性。對組播業務，基于上行反饋結果，支持PTM與PTP的轉換。
五、廣電行業對5G廣播規劃
（一）工作體系
2018年，廣電總局科技司牽頭，所屬廣播電視科學研究院（廣科院）發起成立無線交互廣播電視工作組（AIB，Advanced Interactive Broadcasting，http://www.aib.ac.cn），主要進行5G廣播等系列標準研究和制定，提出既滿足5G場景、又契合我國無線交互廣播電視網發展需求的技術方案，開展試驗驗證和產業化推進，推進廣播電視主流媒體進入手機，占領小屏。中國廣電（CBN）、高通、華為、中興，以及部分廣電行業廠商均是成員單位。
（二）目標和愿景
通過大塔和小塔相結合，單播/組播/廣播方式動態智能切換，支持無卡接收，（1）可盤活全國7000余座廣播電視無線發射大塔資源，結合蜂窩基站，既可以實現偏遠地區信號覆蓋，也能夠滿足熱點區域室內室外和移動狀態下的深度覆蓋；（2）可應用在電視等大尺寸固定終端，也支持手機、平板、穿戴設備、汽車中控臺等各種形態移動終端，全面實現廣播電視終端通、人人通；（3）Z終實現電視節目，以及視頻/數據/公共安全/物聯網/車聯網等全業務內容，能夠通過廣播方式傳送到手機等終端，用戶可隨時隨地觀看節目或接收數據tūi送服務，進行個性化交互，不消耗通信流量，也沒有網絡擁堵。
（三）規劃時間
廣電計劃在2022年初冬奧會進行演示，2020年已進行多次演示，9月與華為演示了首個基于700MHz網絡的5G NR廣播業務，通過10部華為Mate30 pro 5G智能手機同時接收5G NR廣播高清視頻數據流并實時播放，端到端實現5G NR廣播業務的視頻服務。
2020中國5G＋工業互聯網大會上，中國廣電現場展示了多部5G智能手機同時接收5G NR廣播高清視頻數據流并實時播放