Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Neuartige 5G-Netzarchitektur läutet neue Ära der Bereitstellung immersiver Medien in Europa ein

Audiovisuelle Mediendienste erzeugen sehr große Volumen an netzübergreifendem Datenverkehr und höhere Bitratenanforderungen an das ultrahochauflösende Fernsehen und an künftige neue interaktive Dienste werden die Nachfrage im Hinblick auf Netzkapazität und -leistung weiter steigern. Eine EU-Initiative hat eine technologische Lösung eingeführt, die ausgehend von den 5G-Kapazitäten auf die entsprechenden Einschränkungen abzielt und die zukünftige Nachfrage berücksichtigt.

Digitale Wirtschaft

Rundfunkübertragungen galten seit jeher als wesentlicher Bestandteil von 5G-Systemen. Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragungen (PTM), bei denen simultan Daten von einem Punkt an mehrere anderen Punkte übermittelt werden, sind wichtige technische Bestandteile des neuen 5G-Funkzugangs und der Kernnetze. Doch ungeachtet der nie dagewesenen Forschungs- und Normungsbemühungen, die weltweit in die 5G-Technologie investiert wurden, hat die Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragung nur wenig Beachtung gefunden.

Kapazitäten für Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragung in 5G-Netzen im Bereich Rundfunkt und Multicasting

Die Normungsorganisation 3rd Generation Partnership Project (3GPP), die Protokolle für Mobiltelefonie entwickelt, entschied, der Arbeit in anderen Bereichen für die ersten beiden 5G-Veröffentlichungen (15 und 16) Priorität zu geben. „Der Mangel an PTM-Charakteristika im 5G-Entwicklungsprozess könnte eine zukünftige Begrenztheit von Punkt-zu-Punkt (PTP)-Netzinfrastrukturen implizieren, da keine kosteneffektive und skalierbare Lösung für die Bereitstellung geboten wird“, sagt David Gomez-Barquero, Koordinator des EU-finanzierten Projekts 5G-Xcast. „Dies wird zu einer ineffizienten Dienstbereitstellung sowie Verwendung des Netzes und der Spektrumsressourcen führen, wenn die gleichen Daten an mehrere Benutzer und Geräte verteilt werden.“ Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragungen können eine effizientere Bereitstellung im Vergleich zu Punkt-zu-Punkt-Übertragungen (PTP) ermöglichen, wenn Dienste oder Anwendungen es erforderlich machen, dass die gleichen Daten gleichzeitig an mehrere Benutzergeräte übermittelt werden. „Aus diesem Grund gilt die Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragung als essenzielles Merkmal für 5G-Anwendungen in den Sektoren Medien und Unterhaltung, Automobil, Internet der Dinge und öffentliche Warnung“, erklärt Gomez-Barquero. „Kurz gesagt, die Einführung von PTM-Kapazitäten im 5G-Bereich wird die Effizienz in der Bereitstellung der gleichen Inhalte für mehrere Benutzer oder Geräte erhöhen.“

Zukunftsorientierte 5G-Netzarchitektur für die Bereitstellung immersiver Medien im großen Maßstab

Das 5G-Xcast-Team entwickelte eine solide technische Lösung für 5G-Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragungen, darunter eine Luftschnittstelle, eine Funkzugangsnetzarchitektur und ein Kernnetz, das vollständig mit Release 15 zu den 5G-Spezifikationen übereinstimmt. Das Team trug zudem zum Normungsverfahren der langfristigen evolutionsbasierten 5G-Rundfunkübertragungslösung in Release 16 von 3GPP bei. „Die im Rahmen des Projekts durchgeführte Arbeit wird als Bezugspunkt für die informative und normative Arbeit unter 3GPP fungieren“, merkt Gomez-Barquero an. 5G-Xcast hat PTM-Kapazitäten als eingebaute Bereitstellungsmerkmale in 5G integriert, die PTP- und PTM-Modi in einem gemeinsamen Framework beherbergen und eine dynamische Verwendung von Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragungen ermöglichen, um die Netz- und Spektrumseffizienz zu maximieren. „Dieser Ansatz wird die Tür zu einem völlig neuen Niveau des Netzmanagements und der kosteneffizienten Bereitstellung öffnen“, sagt Gomez-Barquero. Die konvergierte 5G-Netzarchitektur kombiniert Fest-, Mobil- und Bodennetze zum dynamischen und nahtlosen Umschalten zwischen den Unicast-, Multicast- und Broadcast-Modi oder zur parallelen Verwendung. „5G-Xcast liefert effiziente, skalierbare und nachhaltige Lösungen für die Verteilung von Mediendiensten im großen Maßstab, die vollständig mit den 5G-Spezifikationen übereinstimmen, und trägt somit zur Definition von 5G und zur Normung bei 3GPP bei“, lautet das Fazit von Gomez-Barquero. „Dies wird die nahtlose Integration von Fest-, Mobil- und Rundfunknetzen in eine einheitliche heterogene und flexible 5G-Infrastruktur vereinfachen.“ 5G-Xcast soll auch den zukünftigen Anforderungen des Inhaltserstellung-Sektors und der jeweiligen Zielgruppen Rechnung tragen.

Schlüsselbegriffe

5G-Xcast, 5G, PTM, Medien, 3GPP, Netzarchitektur, PTP

Entdecken Sie Artikel in demselben Anwendungsbereich

Wissenschaftliche Fortschritte
Digitale Wirtschaft
Gesundheit

9 April 2019