5G Broadcasting

Fernsehen und Radio-Übertragung mittels 5G-Netzwerk

Der neuste Mobilfunkstandard 5G eröffnet durch seine besonders hohen Übertragungsraten, sowie der geringen Latenz, viele neue Möglichkeiten. Dies betrifft nicht nur den industriellen Einsatz, autonomes Fahren oder das gewohnte Streamen von Medieninhalten über das Mobilfunknetz, sondern bald auch den Empfang des klassischen Rundfunksignales! "5G Broadcast" (folgend auch 5G BC) lautet das Zauberwort, dass wir an dieser Stelle genauer erläutern wollen. Was soll die neue Sendetechnik bald leisten, wo liegen die Vorteile für Verbraucher und wann kommt das? All dies uns mehr hier im Ratgeber.

Was versteht man darunter?

Hier handelt es sich um eine Technik zum Übertragen von Rundfunkinhalten über ein großflächiges 5G-Übertragungsnetz. Es ähnelt vom Prinzip dem bekannten DVB-T2, bei dem ebenfalls TV-Inhalte terrestrisch übertragen werden. Langfristig könnte der Standard sogar DVB-T als TV-Übertragungstechnik ablösen.

Wie funktioniert der 5G-Sendestandard?

Der wichtigste Unterschied beim 5G Broadcasting ist, dass hier keine Point-to-Point-Übertragung stattfindet, wie beim gängigen Streaming über das Internet. Stattdessen wird das TV- und Radiosignal, wie auch bei heutiger Rundfunktechnologie, per Point-to-Multipoint-Übertragung verteilt. Das bedeutet, dass es gleichzeitige einen Sender und mehrere, Empfänger gibt. Das könnte einen enormen Beitrag leisten, um die Netze zu entlasten.

Hierfür kommt das sogenannte FeMBMS (Further evolved Multimedia Broadcast Multicast Service) zum Einsatz. Dabei handelt es sich um eine Weiterentwicklung des LTE-Broadcast Modus eMBMS, definiert im 3GPP Release 14. Der große Vorteil von FeMBMS ist, dass sich 100 Prozent der Übertragungskapazität für einen Rundfunkdienst nutzen lassen. Somit stehen große Bandbreiten zur Verfügung. Außerdem ermöglicht FeMBMS größere Senderzellen in einem Gleichwellennetz, um das Signal so großflächig in die Umgebung der jeweiligen Sendeanlange zu verteilen. Dies ist wichtig für einen wirtschaftlichen Betrieb bei einer umfassenden Flächenversorgung.

Der 3GPP-Standard (3G Partnership Project) Release 14 unterstützt viele wichtige Anforderungen, welche für eine wirtschaftliche und großflächige Übertragung von TV-Programmen in 4G- und 5G-Netze erforderlich sind. Einer der großen Vorteile des Standards, ist der Empfang ohne SIM-Karte sowie Authentifizierung. Das bedeutet, dass prinzipiell die Nutzung auch ohne eingelegte SIM-Karte mit einem entsprechenden 5G-Smartphone möglich wäre. Zudem wurde beim 3GPP-Standard ein reiner Empfangsmodus (Receive-Only-Mode) etabliert, der keine zwingende Notwendigkeit eines Rückkanals aufweist. Und mit dem Standard erfolgt eine Definition von audiovisuellen Transport- und Kodierformaten, wie sie bereits im Rundfunkbereich verwendet werden.

Für den Empfang von 5G-BC Sendungen, sind auf der anderen Seite wiederum FeMBMS-Empfänger nötig. Diese werden auf Basis von Software Defined Radio-Technik (SDR) realisiert. Diese Technologie soll in Zukunft in Smartphones, Tablets, Autos, TV-Geräten und mehr integriert werden, damit Konsumenten den neuen Standard für den mobilen TV- und Radioempfang auch nutzen können. Dafür ist aber kein neues Handy nötig, sondern ggf. nur ein Firmwareupdate. Mit anderen Worten: Künftig werden den Plänen nach, 5G-Handys von Haus aus auch als TV-Empfänger über das 5G-Netz einsetzbar sein.

Wofür kann der 5G-Rundfunk genutzt werden?

Die primäre Nutzung ist für das Übertragen von TV- und Radioprogrammen gedacht, so wie es derzeit z. B. auch über DVB-T2 erfolgt. Aber der Standard kann noch mehr! Denn es können theoretisch nicht nur lineare Inhalte wie eben das Rundfunkprogramm, sondern auch nicht-lineare Inhalte übermittelt werden.

Bei den bisherigen Rundfunktechnologien besteht nur die Möglichkeit von Interaktion durch die Verknüpfung von internetbasierten Technologien, wie HbbTV und Breitbandinternet. 5G-Broadcast eröffnet hier ganz neue Optionen. Der Rückkanal kann erstmals direkt und ohne Umwege genutzt werden. Dies eröffnet Contentanbietern völlig neue Möglichkeiten. Aus Kapazitätsgründen würde für diese Zwecke der Interaktion allerdings wohl auf das bestehende Mobilfunknetz zurückgegriffen werden. Es müssten also die klassischen Handymasten über 5G oder LTE den Rückkanal abwickeln und nicht die High-Power-Sendeanlagen für die 5G-TV Übertragung.

Welche Geräte können das empfangen?

Prinzipiell kann (bald) jedes Endgerät, dass 5G-fähig ist, für den Empfang von TV-Rundfunkinhalten über 5G BC genutzt werden. Als erstes kommen hier natürlich passende Smartphones und Tablets in den Sinn, die es bereits heute gibt. So wird es in naher Zukunft aller Voraussicht nach möglich sein, überall mit einem 5G-fähigen Handheld-Gerät (wie einem aktuellen Samsung Galaxy) immer und überall das aktuelle TV- oder Radioprogramm zu schauen, ohne hierfür auf Streaming-Lösungen zurückzugreifen.

Sollte sich TV über die 5. Mobilgeneration in Zukunft in der breiten Masse durchsetzen, ist bei Smartphones und Tablets aber noch lange nicht Schluss. Denn dann könnte die Industrie viele weitere kompatible Geräte in den Handel bringen. Huawei z.B. plant auch Fernseher mit 5G. Vielleicht kommt also künftig das heimische TV-Signal über die neue Technik!?

Hier sind der Kreativität kaum Grenzen gesetzt, denn prinzipiell können viele Geräte derart ausgestattet werden. Ein naheliegendes Beispiel wären Bordfernseher in Autos. Der SWR und viele beteiligte Firmen (wie Porsche) testen dies bereits seit längerem. Aber auch (tragbare) Fernseher und Radios / Lautsprecher für unterwegs und mehr sind denkbar. Für den Heimgebrauch ist eine Nutzung ebenfalls durchaus denkbar, sodass auch zukünftige Fernseher, TV-Receiver und vieles mehr mit Unterstützung von 5G-Broadcast ausgestattet werden könnten.

Voraussetzung ist, dass es der Standard in die breite Masse schafft und ausreichend interessante Inhalte zur Verfügung stehen. Dann werden vermutlich die Nachfrage und damit auch das Angebot an Geräten quasi von alleine entstehen.

Welche Vor- und Nachteile bietet diese Sendetechnik?

5G-Rundfunk ermöglicht dem Empfang des Live-TV-Programms sowie Radioprogramms immer und überall. Der Standard per se sieht zumindest in der Theorie vor, dass das Signal ohne Verschlüsselung und SIM-Karte frei empfangbar sein soll. Einzig ein breit ausgebautes Netz für die Übertragung der Inhalte muss hierfür vorhanden sein. Dies ist auch einer der größten Nachteile. Denn bis dahin ist es noch ein weiter Weg. Der Aufwand und die damit verbundenen Kosten sind sicherlich auch die größte Hürde für den Durchbruch.

Ein weiterer großer Vorteil ist, dass es keinerlei Datenvolumen benötigt. Wer also unterwegs das TV-Programm schauen oder Radio hören möchte, muss sich keine Sorgen machen, dass das vertraglich zugesicherte Inklusivvolumen vom Mobilfunkanbieter schnell aufgebraucht ist. Denn die Inhalte kommen dank dem HPHT-Broadcast-Netz auf das Endgerät, ohne dass der jeweilige Mobilfunkprovider involviert ist. Somit wird das Inklusivvolumen nicht angerührt und kann zum Surfen und Streamen genutzt werden.

Ebenfalls vorteilhaft ist, dass eine Point-to-Multipoint-Verteilung erfolgt. Das Signal wird also einfach verteilt, ob ein Nutzer nun einschaltet oder nicht. Dies ist im Vergleich zum Point-to-Point-Verfahren, wie es z. B. beim Streaming von Medieninhalten genutzt wird (z.B. Netflix), ein großer Pluspunkt. Während es heute bei gefragten Inhalten - wie der Live-Übertragung eines Fußballspieles - gerne mal zu Ausfällen des Streams aufgrund von Serverüberlastungen kommt, würden solche Probleme mit der Broadcast-Technologie der Vergangenheit angehören. Es wird also auch das Mobilfunknetz entlastet, da weniger Videocontent direkt an jeden einzelnen User übertragen werden muss.

Die bereits weiter oben thematisierte kostenlose Nutzung, ist derzeit den Mobilfunkanbietern ein großer Dorn im Auge. Denn sie investieren viel Geld in den Ausbau der 5G-Netze. Refinanziert werden soll dies vor allem über teure Datenvolumina. Denn durch die immer weiter verbreiteten Flatrates sind Telefonie und SMS bei weitem nicht mehr so lukrativ. Würde durch 5G BC ein Teil der Übertragung von Medieninhalten nicht mehr auf das Datenvolumen der Verträge und Prepaid-Tarife angerechnet werden, entgeht den Telkos ein lukrativer Markt. Denn das Übertragen von Videos ist nun einmal sehr datenintensiv und verbraucht damit viel (Inklusiv-)Traffic. Die Folge ist, dass die Nutzer teurere Verträge oder zusätzliche Datenpakete buchen, der den Mobilfunkanbietern dann verloren gehen würde.

Was bedeutet 5G Broadcast für Inhalteanbieter?

Prinzipiell bringt der Ansatz für Inhalte-Lieferanten viele Vorteile. Es eröffnet Ihnen einen weiteren Weg, um Inhalte an den Konsumenten zu bringen. Derzeit ist es so, dass gerade beim Live-TV die Nutzung primär zuhause am Fernseher erfolgt. Wer unterwegs ist, muss entweder aufs Streaming ausweichen, was nicht alle Anbieter offerieren, und das zudem einen hohen Datenkonsum zur Folge hat. Dies belastet auch die Infrastruktur der Contentlieferanten. Auch ist eine entsprechende Bandbreite erforderlich, die das LTE-Netz nicht in allen Belangen abzudecken vermag – vor allem bei hochauflösenden Videoinhalten oder in Bereich von Funklöchern des immer noch nicht flächendeckenden 4G-Netzes. Und 5G steht noch längst nicht flächendeckend mit entsprechenden Bandbreiten zur Verfügung.

Ein weiterer Vorteil von Broadcasting via 5G ist die Möglichkeit, dass Unternehmen eine Kombination aus personalisierten und ortsbezogenen Inhalten ausspielen können. Dies eröffnet unter anderem beim Targeted Advertising ganz neue Möglichkeiten, die bisher nur vom World Wide Web in dieser Form bekannt sind. Werbetreibende können also individuell bzw. regional eigene Werbung ausstrahlen, statt diese im TV-Programm mit der Gießkanne auf die breite Masse herabregnen zu lassen.

Zudem wird TV per 5G auch dem immer weiter steigenden individualisierten Verhalten der Nutzer gerecht. Der 4G-Nachfolger bietet durch seine hohen Datenübertragungsraten die Möglichkeit eines vollen Rückkanals, was für die asynchrone Verbreitung von Programminhalten im mobilen Nutzungsbereich ein großer Vorteil ist. Dennoch muss sich kein Nutzer aufgrund des Standards Sorgen machen, dass seine Privatsphäre gefährdet ist. Eine anonyme Rundfunknutzung ist, wie auch beim TV oder Radio, ebenso per 5G, vollends gegeben.

Allerdings verursacht die Technik auch weitere Kosten für die Contentanbieter. Denn die Übertragung erfolgt auf einem weiteren neuen Weg. Dies wird höhere Verbreitungskosten nach sich ziehen, so wie man es derzeit z. B. von DAB+ oder DVB-T2 HD kennt.

Daher ist nicht sichergestellt, dass am Ende auch alle Rundfunkinhalte über 5G-BC versendet werden. Hier wird entscheidend sein, wie gut die neue Technologie von den Verbrauchern angenommen wird und ob sich die Investitionen für die Unternehmen rentieren. Es kommt also auf die Anzahl der Nutzer an. Es ist davon auszugehen, dass eine Verbreitung über das Broadcastverfahren in der Masse kostengünstiger ist als das klassische Point-to-Point-Streaming, welches derzeit überwiegend genutzt wird. Wie hoch die Teilnehmer- bzw. Empfängerzahl hierfür allerdings genau ausfallen muss, ist zu einem solch frühen Zeitpunkt noch nicht geklärt.

Welche Anbieter bieten bzw. planen derartige Angebote?

Bisher befindet sich das Verfahren weiter im Forschungsstatus und ist noch nicht über erste Versuche hinweggekommen. In Deutschland wurde bis 2020 mit dem Projekt "5G Today" die grundsätzliche Machbarkeit untersucht und nachgewiesen. Hierbei handelte es sich um einen Zusammenschluss des Instituts für Rundfunktechnik (IRT), dem Antennenhersteller Kathrein, Rohde & Schwarz, Bayerischen Rundfunk (BR) sowie dem Mobilfunkanbieter Telefónica. Zwischenzeitlich wurde das Unterfangen beendet bzw. eingestellt. Mehr dazu hier.

Im Folgeprojekt "5G Media2Go" forscht ein neues Konsortium weiter an der technischen Einführung von 5G Broadcast. Diesmal unter der Führung des SWR. Diesmal unter anderem mit Rohde & Schwarz, KATHREIN, Porsche und der Deutschen Telekom. Hier untersuchen die Partner großflächige TV-Übertragung im Rundfunkmodus. Hierfür laufen erste Tests mit zwei Rundfunksendern in Oberbayern, die in Wendelstein und Ismaning stehen. Es handelte sich damals um das weltweit erste High Tower High Power (HTHP) Gleichwellennetz mit LTE-/5G-Broadcast.

Auf europäischer Ebene gibt es das EU-finanzierte Projekt 5G-XCast. Auch international existieren bereits erste Versuche. Unter anderem hat das brasilianische Medienunternehmen "Grupo Globo" anlässlich des Rock in Rio Festivals einen ersten 5G Broadcast-Feldversuch in Brasilien durchgeführt. Auch in China gab es bereits erste Testläufe. Zuletzt ist ein Testlauf für FeMBMS in Wien gestartet.

Eine Vorstufe war noch das Rundfunkübertragungssystem ATSC 3.0. Es wurde bereits eingesetzt, um u. a. die Olympischen Spielen 2018 in Südkorea über 5G-Funknetze zu übertragen. Auch in den USA fanden erste Versuche mit der neuen Technologie statt.

Es gibt also bereits viele Projekte und Forschungen in diesem Bereich. Bis die neue Technologie für die breite Masse verfügbar ist, wird allerdings noch eine Weile dauern.

Wann kommt das in die Fläche und welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein?

Nach aktuellem Stand, wird die Technik wohl nicht vor dem Jahr 2024 für Endverbraucher zugänglich gemacht werden. Einen festen Termin gibt es aber noch nicht, allerdings wurde auf dem MWC 2023 tatsächlich das Jahr 2024 als Ziel genannt. Erste kompatible Smartphones gibt es seither auch. Sobald sich das ändert, werden wir berichten. Damit ist klar, dass noch einige Jahre ins Land gehen werden, bis Fernsehen per 5G den Projektstatus verlässt und für die Öffentlichkeit nutzbar wird.

Voraussetzung ist, dass bis dahin zumindest die ersten größeren Gebiete in Deutschland flächendeckend mit entsprechenden High-Tower-Sendeanlagen für den neuen 5G-Standard ausgebaut sind. Diese senden das Signal dann ähnlich wie die klassischen Fernsehtürme in die umliegenden Regionen. Zudem sollte auch die Verbreitung von 5G-Mobiltelefonen in der Bevölkerung ausreichend groß sein. Denn ohne Empfangsgeräte gibt es auch keinen Antrieb für die Unternehmen, Investitionen für den Ausbau des Übertragungsstandards zu tätigen.

Löst das dann DVB-T2 oder DAB+ ab?

Prinzipiell ist 5G Broadcasting nicht unbedingt als Konkurrenz zu DVB-T2 und DAB+ zu verstehen. Bei der neuen Technologie dreht es sich vor allem um den mobilen Empfang von Medieninhalten auf Smartphones und Tablets. Die bestehenden Verfahren zum Verteilen des Rundfunksignals konnten sich auf diesen Geräten bisher nicht etablieren. Eine Zeit lang wurde z.B. versucht Handys mit DVB-T oder DAB+ zu vertreiben, was aber kläglich scheiterte.

Hier ist der 5G-Rundfunk quasi ein neuer Versuch und sollte daher eher als zusätzliches Angebot verstanden werden. Auch wenn dies letztendlich keine Garantie ist, dass es irgendwann ältere Technologien ablösen kann.

Videotipp: "Die Zukunft des Rundfunks im 5G Zeitalter" vom 5G-BC Event von RTR

Fazit

5G Broadcast ist dank seiner zuvor beschriebenen Möglichkeiten ein spannendes Projekt, das den TV-Konsum durchaus verändern und mobiler machen kann. Schließlich hat fast jeder ein Smartphone in der Tasche. Und bis zur öffentlichen Nutzbarkeit wird sich auch die Zahl der kompatiblen Endgeräte weiter gesteigert haben. Somit könnten nahezu alle Verbraucher das TV- und Radioprogramm immer und überall empfangen. Beispiele für interessante Nutzungsmöglichkeiten gibt es viele, z. B. Fußball-Welt- und Europameisterschaften und vieles mehr. Per 5G könnten die Spiele und andere spannende TV-Programme dann problemlos überall geschaut werden, z. B. im Garten oder am Baggersee. Einzig ein entsprechendes Smartphone oder Tablet wäre notwendig. Bis dahin werden aber noch einige Jahre vergehen.

Einiges hängt davon ab, wie schnell die flächenmäßige Ausbreitung von 5G Broadcast erfolgt und welche Content-Anbieter mit dabei sind. Dies ist maßgeblich dafür entscheidend, dass es in der breiten Masse auf Interesse trifft und damit langfristig zu einem Erfolg wird.

Entwicklungen und News der letzten Monate

» März 2023: 5G Broadcast soll 2024 starten
» März 2023: erstes 5G BC Smartphone auf dem MWC 2023
» April 2021: Mediaprodcast führt erfolgreich Usecase durch
» März 2021: DACH Privatradios wollen die 5G-Sendetechnik
» Oktober 2020: SWR startet Testprojekt für 5G Broadcasting
» September 2020: ORS zeigt 5G Broadcast auf österr. Medientagen
» September 2019: Arbeitsgemeinschaft privater Rundfunk beteiligt sich

Weiterführendes

» Interview mit dem SWR und Media2Go Testprojekt
» Interview mit Rohde & Schwarz zu Media2Go
» Interview mit Kathrein zum Media2Go Projekt
» mehr zum 5G Ausbau erfahren
» 5G Tarife vergleichen