5G Broadcast: Spannende Interviews zu aktuellem Stand und Ausblick

Für Privatnutzer sind die schnellen Übertragungsraten von 5G der größte Vorteil. Dies ermöglicht aber nicht nur das schnellere Surfen im Internet, sondern auch das Übertragen von Streams in hoher Qualität. Mit 5G Broadcast findet zudem das TV- und Rundfunkprogramm den Weg auf mobile 5G-Geräte, was den neuen Mobilfunkstandard nicht nur für Verbraucher, sondern auch für Medienunternehmen sehr spannend macht.

Aber was ist 5G Broadcast überhaupt genau? Welche Vorteile bietet es? Und wie ist der aktuelle Stand der Technik? Hierüber haben wir uns mit verschiedenen Experten unterhalten. Unsere Interviews geben interessante Einblicke in den Nutzen und die Möglichkeiten von 5G Broadcast. Rede und Antwort gestanden haben Thomas Janner von Rohde & Schwarz, mit dem wir über das aktuelle Projekt 5G Media2Go sowie dessen Vorgänger 5G Today gesprochen haben, Herr Dr. Beutler vom SWR sowie Christian Sautter von der KATHREIN Broadcast GmbH.

Was ist 5G Broadcast?

5G Broadcast ist eine Technik zum Übertragen von Rundfunkinhalten wie TV und Radio über den neuen Mobilfunkstandard 5G. Übertragen werden die Medieninhalte hierbei Point-to-Multipoint, also von einem Sender an viele Empfänger. Diese Variante kommt auch bei dem klassischen Rundfunkprogramm via Satellit und anderer Empfangstechnologie zum Einsatz.

5G Broadcast nimmt ein Vorhaben in Angriff, was zuvor bei DVB-T2 und Co bereits mehrfach gescheitert ist. Dennoch stehen die Chancen, dass Rundfunkinhalte auf mobilen Geräten wie Smartphones mit 5G Broadcast den Durchbruch schaffen, gut. „Unserer Ansicht nach werden tatsächlich entsprechende Empfangsmodule in Smartphones, Tablets, Fahrzeuge … Einzug halten, sodass damit jeglicher Broadcast-Content – nicht nur Radio und TV – auch mit diesen Geräten portabel oder mobil genutzt werden kann. Broadcast ist nun einmal ein extrem effizienter Weg für die Verbreitung großer Datenmengen“, äußert sich Christian Sautter von KATHREIN Broadcast GmbH in unserem Interview optimistisch zum Durchbruch von 5G Broadcast.

5G Today hat Eignung nachgewiesen

5G Broadcast ist für viele Unternehmen interessant. Dementsprechend gibt es große Bemühungen rund um die Forschung und Entwicklung. 5G Today aus Deutschland war im Sommer 2017 eines der ersten Projekte weltweit, das sich mit der technischen Umsetzbarkeit von 5G Broadcast beschäftigt.

Herr Janner beschreibt in unserem Interview die Aufgabenstellung wie folgt: „Im 5G-Today Projekt, gefördert von der Bayerischen Forschungsstiftung, entwickelten die Firmen KATHREIN, Rohde & Schwarz und das IRT im Zeitraum von 1.7.2017 bis 29.2.2020 gemeinsam die technologische Basis für die flächendeckende und effiziente Verbreitung von bandbreitenintensiven Medieninhalten zu mobile Endgeräten. Unterstützt wurden die Projektpartner von den assoziierten Partnern Bayerischer Rundfunk und Telefónica Germany. Konkret ging es hier um die Umsetzung und Erforschung der FeMBMS (Further evolved Multimedia Broadcast Multicast Service) -Spezifikation zur großflächigen Verbreitung von Rundfunkinhalten auf Basis des 4G/5G-Mobilfunkstandards.“ Herr Sautter von KATHREIN spricht ebenfalls mit uns über die Zielsetzung: „Bei 5G-Today war das übergreifende Ziel, ein 5G-Broadcast High-Power-High-Tower-SFN in Funktion zu setzen, sowie die Performance dieses Netzes zu demonstrieren und zu messen“.

Am Ende des Projektes zogen die Forscher ein positives Feedback. „Das 5G-Today Projekt konnte die Eignung von 5G Broadcast für den Empfang von mobilen Endgeräten grundsätzlich nachweisen“, äußert sich Herr Janner in unserem Interview über den grundlegenden Erfolg. Allerdings führt er auch weiter aus: „Aufgrund der deutlich schlechteren Empfangsperformance von mobilen Endgeräten im Vergleich zu herkömmlichem, stationärem Rundfunkempfang mit Dach- oder Zimmerantenne, ist eine Ausstrahlung mit höherer Robustheit notwendig.“

5G Media2Go: Folgeprojekt ist bereits in Arbeit

Bei 5G Broadcast mögen viele zunächst daran denken, dass man mit dem Smartphone, Tablet oder Notebook in der Hand irgendwo am Strand, im Park oder andernorts liegt und trotzdem das Spiel seines Lieblingsvereins oder die Lieblingsserie anschauen kann. Was in vielen Fällen theoretisch heute schon bei entsprechender Netzabdeckung per Streaming möglich ist, kann mit 5G Broadcast dann in die breite Masse kommen.

Aber nicht nur für Mobilgeräte ist die neue Technologie interessant. Auch in Fahrzeugen kann sie zukünftig eine wichtige Rolle spielen. Mit diesen Möglichkeiten sowie der Umsetzbarkeit beschäftigt sich das Projekt 5G Media2Go, das auf 5G Today folgte. Dieses fokussiert sich auf den TV-Empfang via 5G in sich bewegenden Objekten wie Fahrzeugen.

„Beim Projekt 5G Media2Go hat die Applikationsseite von 5G-Broadcast mehr Gewicht bekommen. Das Sendernetz besteht hier derzeit aus zwei High-Power-High-Tower (HPHT) Sendern sowie zwei Gapfillern auf Mobilfunkstandorten, ein weiterer Ausbau ist geplant. Wir haben hier die Erkenntnisse aus 5G-Today bereits umgesetzt, und alle neuen Sendeantennen circular polarisiert aufgebaut“, so Herr Sautter. Hier ist man aber noch am Anfang, wie Herr Janner im Interview zum aktuellen Stand mitteilt: „Im 5G Media2Go Projekt werden derzeit noch stationäre Messungen zur Analyse des Versorgungsgebietes durchgeführt. Erst danach werden die Messungen zum eigentlichen Projektziel, die Übertragung von linearen Medieninhalten ins Fahrzeug, durchgeführt werden.“

Neue Möglichkeiten für Fahrzeuge

Bei 5G Media2Go forschen und entwickeln die beteiligten Unternehmen Möglichkeiten zum Empfang von Rundfunkinhalten in Fahrzeugen. Hier geht es aber um deutlich mehr als nur das Übermitteln des aktuellen TV-Programms. Dr. Roland Beutler hat in unserem Interview drei Use Cases, die im Mittelpunkt des aktuellen Projektes stehen, skizziert: „Zunächst geht es darum, lineares Fernsehen via 5G Broadcast ins Fahrzeug zu bringen. Im Trial werden wir zunächst zwei TV-Programme anbieten, d.h. das Erste und das SWR-Programm. Des Weiteren wollen wir auf dem Infotainmentsystem den Zugang zur SWR/ARD Mediathek ermöglichen.“ Dies ist vergleichbar mit der Nutzung der entsprechenden Apps auf einem Smart-TV, wie es viele Verbraucher heute bereits tun.

„Und als dritten Use Case wollen wir die von uns „Travelguide“ genannte Applikation implementieren. Darunter sind geo-referenzierte Empfehlungen zu Inhalten in der Mediathek zu verstehen, die abhängig von der Position oder Wegstrecke aus dem Navigationssystems als Notifications angeboten werden“, so Dr. Beutler weiter. Dieser Bereich ist besonders spannend. Dr. Beutler erklärt es wie folgt: „ Sie können sich das so vorstellen, dass, wenn Sie ins Fahrzeug steigen, um z.B. von Frankfurt via Stuttgart nach München zu fahren, das Navigationssystem die Route berechnet und sich dann das Infotainmentsystem meldet, indem es z.B. sagt: „Ihre Route führt Sie an Stuttgart vorbei. In der Mediathek des SWR befindet sich eine Dokumentation über den Fernsehturm in Stuttgart, dessen Dauer zur berechneten Fahrtdauer passt. Wollen Sie diesen Film jetzt anschauen?“. Wenn ja, bestätigen Sie und die Sendung wird via Mobilfunkverbindung gestreamt oder heruntergeladen.“

5G Broadcast bietet viele Vorteile

5G BC bietet viele Vorteile. Im Gegensatz zu Konkurrenzlösungen wie DVB-T2, ist hier keine neue Hardware notwendig, wenn der Nutzer bereits ein 5G-fähiges Gerät besitzt (z. B. ein 5G-Smartphone oder 5G-Tablet). Diese Geräte entwickeln sich derzeit immer mehr zum Standard, da heute kaum noch neue Smartphones ohne 5G-Konnektivität auf den Markt kommen. Das hat zur Folge, dass in einigen Jahren – und diese Zeit wird 5G Broadcast auch noch brauchen – ohnehin die meisten Nutzer ein 5G-Smartphone besitzen, somit auch dieses Zusatzangebot nutzen können. Noch nicht einmal eine aktive SIM-Karte ist theoretisch erforderlich, wie Herr Sautter umreißt: „Im „Downlink-only“ sieht der 5G Broadcast Standard auch die Versorgung von mobilen Endgeräten ohne SIM-Card vor. Ob dies von Anbietern dann so umgesetzt bzw. von Kunden so genutzt wird, ist eine andere Sache.“

Bei integrierter Empfangstechnik in Autos wird es vermutlich länger dauern. Aber auch hier spielt 5G neben dem Medienempfang eine wichtige Rolle, z. B. für selbstfahrende Autos. Somit wird der neue Mobilfunkstandard über kurz oder lang auch hier in vielen Fahrzeugen Einzug halten, notfalls in Verbindung mit einem Smartphone.

Technische Basis steht

Technisch kommt das sogenannte FeMBMS (Further evolved Multimedia Broadcast Multicast Service) zum Einsatz. Dies ist eine Weiterentwicklung des LTE-Broadcast Modus eMBMS, der im 3GPP Release 14 definiert ist. Dies wurde von Rohde & Schwarz für 5G Today als „zusätzlichen Übertragungsstandard in seine bestehende terrestrische Senderfamilie integriert. In Kooperation mit dem Institut für Nachrichtentechnik der TU Braunschweig wurde FeMBMS für den Modulator im Sender entwickelt. Darüber hinaus stellte die TU Braunschweig auch einen SDR-Empfänger (Software Defined Radio) zur Verfügung. Zusätzlich hat R&S eine Netzwerkkomponente entwickelt, die die Medieninhalte vom Inhalteanbieter übernimmt und das Aussenden über mehrere Sender vorbereitet, die Sender entsprechend konfiguriert und die Daten an die Sender verteilt“, so Herr Janner.

Dr. Beutler führt für 5G Media2Go weiter aus: „Die Sender in Stuttgart und Heilbronn sind Teil unseres Gleichwellennetzes, von denen alle ein 5G Broadcastsignal abgestrahlt wird. 5G Broadcast wurde in 3GPP Release 14 und 16 spezifiziert. Aktuell verwenden wir das in Rel-14 spezifizierte Cyclic Prefix von 200 µs, welches größere Senderabstände im Gleichwellennetz bis ca. 60 km unterstützt. Der Nachteil diese Modes ist, dass er nur moderate Geschwindigkeiten erlaubt. In Rel-16 wurde ein Cyclic Prefix von 100 µs spezifiziert, das speziell auf Mobilempfang abzielt.“

Ausblick: Wann kommt 5G Broadcast für die Masse?

Bis 5G Broadcast für Verbraucher nutzbar ist, wird es noch etwas dauern. Einen genauen Zeitraum zu spezifizieren, ist schwierig, da noch einige Herausforderungen gemeistert werden müssen. Möglicherweise kommt die neue Technologie 2024 auf den Markt, vielleicht aber auch etwas früher oder später. Die Experten sind optimistisch, wagen aber auch noch keine genaue Prognose, so Herr Sautter in unserem Interview: „Wir sind optimistisch! Mobile Endgeräte verbreiten sich immer mehr, und somit der Druck, den Content effizient dorthin zu liefern. Broadcast hat den Einzug in die 3GPP Standardisierung gefunden. Wir sehen damit, daß die Mobilfunk- und Rundfunkwelten konvergieren. Mit dem UHF-Band könnte 5G Broadcast auch frequenzmäßig eine Heimat finden. Wie schnell dies geschieht, hängt vom Land bzw. der Region ab.“

Hier finden Sie die einzelnen Interviews der Projektteilnehmer: