A 5G New Radio Terrestrial Broadcast System

Die ständig wachsende Nutzung von Videodiensten auf Smartphones lässt den Datenverkehr in den weltweiten Mobilfunknetzen rasant ansteigen und zwingt die Mobilfunknetzbetreiber dazu, eine hohe Dichte von Kleinstzellen zu installieren, um eine ausreichende Übertragungskapazität bereitzustellen. Unter Verwendung der bestehenden Broadcast-Infrastruktur ermöglichen terrestrische Broadcast-Standards (DVB, ATSC etc.) seit Jahren eine effizientere Bereitstellung von hochdatenratigen populären Diensten wie Live-Sportfernsehen an mehrere TV-Empfänger gleichzeitig. Um populäre Dienste für Smartphones bereitzustellen, ist jedoch ein System erforderlich, das auf den von 3GPP definierten Mobilfunkstandards basiert.

Diese Arbeit konzentriert sich daher auf den Entwurf, die Realisierung und die Bewertung eines auf 5G New Radio basierenden Broadcast-Modus, der in der Lage ist, populäre Dienste über die Broadcast-Infrastruktur in großräumigen Gleichwellennetzen zu verbreiten. Das vorgeschlagene System baut auf dem 5G New Radio-Standard auf und führt Erweiterungen der Spezifikation ein, die für die Verteilung von Diensten über die Broadcast-Infrastruktur erforderlich sind.

Das vorgeschlagene 5G New Radio Terrestrial Broadcast-System wurde in einem Software Defined Radio implementiert. Auf der Grundlage dieser Realisierung wird die Leistungsfähigkeit des vorgeschlagenen Systems in typischen Broadcast-Kanalmodellen simulativ analysiert. Die Auswertungen zeigen, dass das vorgeschlagene System seinem Vorgänger FeMBMS in jeder Hinsicht überlegen ist und den Einsatz in einem breiten Anwendungsgebiet ermöglicht, während es eine Effizienz bietet, die den modernsten terrestrischen Broadcast-Standards entspricht. Die Simulationsergebnisse werden in einem Feldversuch mit zwei Sendern verifiziert.