Co přinesla technologie FeMBMS v sítích 5G?

Technologie 5G představuje revoluci v oblasti mobilních sítí. Jedním z jejích hlavních přínosů je možnost efektivního přenosu multimediálních a hromadných zpráv. Inovací v této oblasti je technologie Further evolved Multimedia Broadcast Multicast Service (FeMBMS), která umožňuje poskytování kvalitních televizních a audiovizuálních služeb v sítích 5G. FeMBMS navazuje na předchozí technologie, jako je eMBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service) ve standardu LTE, a přináší vylepšení pro poskytování služeb velkým množstvím uživatelů současně.

Ale co to vlastně FeMBMS je? A proč by to mělo zajímat nás, běžné uživatele internetu?

FeMBMS je technický standard, který rozšiřuje možnosti tradičního standardu eMBMS a přináší zlepšení pro přenos multimediálního obsahu, zejména prostřednictvím jednofrekvenčních sítí a režimů optimalizovaných pro vysoký výkon. Vzhledem k rostoucím požadavkům na šířku pásma, spolehlivost přenosu a minimální latenci nabízí tato technologie nové možnosti nejen pro komerční sféru, zábavní obsah, ale také pro veřejné služby, včetně krizové komunikace.

Rozvoj digitálního vysílání a rostoucí technologické požadavky zvýrazňují potenciál FeMBMS jako platformy schopné přenášet multimediální obsah efektivněji, s menšími nároky na šířku pásma a vyšší odolností vůči výpadkům v síti. V kombinaci s tradičními systémy, jako je DVB-T2 se tím otevírají nové perspektivy pro rozvoj multimediálních služeb, které zajistí vyšší kvalitu přenosu, rozšířené pokrytí a flexibilnější modely šíření obsahu.

Pro nasazení FeMBMS v České republice je však nutné překonat určité výzvy. Především v oblasti správy spektra, kompatibility s existujícími systémy a financování infrastruktury.

Broadcast a unicast

Rozdíl mezi unicastem a broadcastem (někdy označovaným také jako multicast) spočívá ve způsobu doručování dat. Zatímco unicast posílá datový proud ke každému uživateli zvlášť, broadcast umožňuje sdílet tentýž obsah s více uživateli najednou. Představte si situaci, kdy tisíce lidí sledují živý přenos. Při použití unicastu musí síť vytvořit samostatné spojení pro každého diváka. Každý tak dostává vlastní kopii datového toku, což výrazně zatěžuje šířku pásma. Ve chvílích s vysokou sledovaností to může vést k přetížení sítě, objevují se výpadky, zpoždění nebo snížení kvality přenosu.

Oproti tomu broadcast funguje na principu „jeden ke všem“ (one-to-many). Jeden datový proud je šířen z jednoho nebo více vysílačů a přijímá jej současně velké množství uživatelů. Tento přístup nevyžaduje vytváření individuálních spojení a je tak podstatně efektivnější, zejména při masových událostech. Výhodou je, že kvalita přenosu není závislá na počtu diváků – kapacita zůstává stabilní. Komunikace může využívat jak výkonné vysoké vysílací věže pro pokrytí rozsáhlých území, tak i menší buňky pro městské oblasti s hustým osídlením. Technologie typu High-Power High-Tower (HPHT) umožňuje díky svému dosahu a efektivitě pokrytí i méně přístupných, venkovských oblastí, a to s minimálními nároky na infrastrukturu.

Rozdíl je patrný zejména při vysílání sportovních přenosů, festivalů nebo jiných populárních událostí. V případě unicastu by poskytovatel musel současně obsloužit statisíce až miliony individuálních streamů, což je extrémně náročné. Broadcast naproti tomu využije jediný datový tok, který může sledovat neomezený počet diváků bez potřeby navyšovat kapacitu sítě.

V prostředí mobilních sítí, kde unicast zůstává běžnou metodou, přináší broadcast výrazné úspory. Eliminuje nutnost opakovaného odesílání totožných dat a umožňuje efektivně sdílet obsah všem uživatelům v dosahu vysílače. Tím šetří šířku pásma, snižuje zatížení sítě a zároveň zajišťuje konzistentní kvalitu přenosu pro všechny.

Broadcast navíc hraje důležitou roli v krizových situacích. Umožňuje rychlé a spolehlivé šíření varování nebo důležitých informací bez nutnosti zpětné vazby od příjemců. I v případě přetížené sítě nebo výpadků internetu lze díky jednosměrnému přenosu informovat veřejnost včas a efektivně.

Technologie podporující broadcast v mobilních sítích

Broadcast v mobilních sítích je dnes zajišťován pomocí několika technologií, které se vyvíjely postupně v reakci na rostoucí nároky na distribuci multimediálního obsahu. Mezi takové technologie patří eMBMS a FeMBMS, které byly navrženy speciálně pro použití v mobilních sítích. Dále jsou to varianty standardu DVB (Digital Video Broadcasting), které se často kombinují s mobilními sítěmi a pomáhají zlepšit pokrytí i kvalitu přenosu.

eMBMS – Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service

Technologie eMBMS byla jednou z prvních broadcastových služeb určených pro mobilní sítě 4. generace (LTE). Jejím hlavním přínosem bylo umožnit šíření multimediálního obsahu (např. televizních pořadů) ke stovkám či tisícům uživatelů současně, bez potřeby vytvářet pro každého zvláštní datový tok. Tento přístup se osvědčil při živém vysílání nebo během krizové komunikace, kde je důležitá rychlost a spolehlivost přenosu bez přetěžování sítě. eMBMS tak otevřelo cestu ke skupinovému vysílání v mobilních sítích a položilo základ pro modernější řešení.

FeMBMS – Further evolved Multimedia Broadcast Multicast Service

S nástupem 5G sítí vznikla pokročilejší verze této technologie – FeMBMS. Staví na základech eMBMS, ale přináší zlepšení především v oblasti šířky pásma, latence, pokrytí a kvality přenosu. Umožňuje přenos obsahu ve vysokém rozlišení a s minimálním zpožděním i do geograficky rozsáhlých oblastí.

Díky efektivnějšímu využití spektra a vyššímu výkonu vysílacích stanic může FeMBMS poskytovat multimediální služby i v řídce osídlených oblastech – například na venkově nebo v horských regionech, kde běžné mobilní sítě narážejí na limity dostupnosti.

DVB – Digital Video Broadcasting

Vedle zmíněných technologií se v prostředí mobilních a fixních sítí uplatňují také různé varianty DVB. Tyto standardy pro digitální televizní vysílání se často integrují s mobilními sítěmi a rozšiřují možnosti šíření audiovizuálního obsahu.

Autor/ka obrázku: Freepik.com