Servicio de transmisión multimedia multicast

Los Servicios de Difusión y Multidifusión Multimedia ( MBMS ) son una especificación de interfaz punto a multipunto para redes celulares 3GPP existentes , diseñada para proporcionar una entrega eficiente de servicios de difusión y multidifusión , tanto dentro de una celda como dentro de la red central . Para la transmisión de difusión a través de múltiples celdas, define la transmisión mediante configuraciones de red de frecuencia única . La especificación se denomina Servicios de Difusión y Multidifusión Multimedia Evolucionados ( eMBMS ) cuando las transmisiones se realizan a través de una red LTE (Long Term Evolution) . eMBMS también se conoce como Difusión LTE . ^{[ 1 ]}

Entre las aplicaciones objetivo se incluyen la radiodifusión y la televisión móvil , los servicios de vídeo en directo, así como la entrega de archivos y las alertas de emergencia.

Persisten las dudas sobre si la tecnología constituye una herramienta de optimización para el operador o si este puede generar nuevos ingresos con ella. Se han publicado varios estudios en este ámbito que identifican tanto ahorros de costes como nuevos ingresos. ^{[ 2 ]}

En 2013, ^{[ 3 ]} Verizon anunció que lanzaría servicios eMBMS en 2014, a través de sus redes LTE nacionales (Estados Unidos). Posteriormente, AT&T anunció planes para utilizar las  licencias de los bloques D y E inferiores de 700 MHz que adquirió en 2011 de Qualcomm para un servicio LTE Broadcast. ^{[ 4 ]}

Varios operadores importantes a nivel mundial se han estado preparando para implementar y probar la tecnología. Los principales candidatos son Verizon en Estados Unidos, ^{[ 5 ]} Kt y Reliance ^{[ 6 ]} en Asia , y recientemente EE ^{[ 7 ]} y Vodafone en Europa . ^{[ 8 ]}

En enero de 2014, la empresa coreana Kt lanzó el primer servicio comercial de difusión LTE. ^{[ 9 ]} La solución incluye el servicio portador eMBMS desarrollado internamente por Kt y dispositivos móviles Samsung equipados con el middleware ENENSYS Expway como servicio de usuario eMBMS.

En febrero de 2014, Verizon demostró el potencial de LTE Broadcast durante el Super Bowl XLVIII , utilizando Samsung Galaxy Note 3s equipados con el servicio de usuario eMBMS de ENENSYS Expway. ^{[ 10 ]}

En julio de 2014, Nokia demostró el uso de LTE Broadcast para reemplazar la televisión digital tradicional. ^{[ 11 ]} Este caso de uso sigue siendo controvertido, ya que algunos estudios dudan de la capacidad de LTE Broadcast para abordar este caso de uso de manera eficiente en su versión actual. ^{[ 12 ]}

También en julio de 2014, BBC Research & Development y EE demostraron la transmisión LTE durante los XX Juegos de la Commonwealth en Glasgow , Escocia, utilizando equipos de Huawei y Qualcomm. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

En agosto de 2014, Ericsson y Polkomtel probaron con éxito la tecnología LTE Broadcast al transmitir el partido inaugural del Campeonato Mundial de Voleibol de 2014 a cientos de invitados en el Estadio Nacional de Varsovia en Polonia el 30 de agosto. ^{[ 15 ]}

En junio de 2015, BBC Research & Development y EE demostraron la transmisión LTE durante la final de la FA Cup en el Reino Unido ^{[ 16 ] [ 17 ].}

En septiembre de 2015, Verizon hizo una demostración de eMBMS transmitiendo carreras de INDYCAR . ^{[ 18 ]}

En octubre de 2015, Verizon lanzó comercialmente su servicio Go90 eMBMS. Go90 ofrece televisión bajo demanda y en directo, tanto en Unicast como en Broadcast, y es compatible con más de 10 dispositivos móviles LTE Broadcast diferentes. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} Verizon dejó de operar el servicio Go90 el 31 de julio de 2018. ^{[ 22 ]}

En febrero de 2016, Akamai demostró con ENENSYS Expway la entrega de flujos de video a través de redes LTE con conmutación en vivo sobre la marcha de unidifusión a difusión, en el Mobile World Congress 2016. ^{[ 23 ]}

En abril de 2016, Verizon, Telstra , KT y EE lanzaron la LTE Broadcast Alliance. ^{[ 24 ]}

A enero de 2019, la Asociación Global de Proveedores Móviles había identificado 41 operadores que habían invertido en eMBMS (incluidos aquellos que estaban considerando/probando/realizando pruebas, implementando o realizando proyectos piloto, y aquellos que ya habían implementado o lanzado eMBMS). Cinco operadores afirman haber implementado eMBMS o haber lanzado algún tipo de servicio comercial utilizando eMBMS. ^{[ 1 ]}

La gama de conjuntos de chips disponibles que pueden soportar eMBMS ha ido creciendo de forma constante, con tres procesadores/plataformas móviles lanzados desde marzo de 2018. GSA ha identificado 69 conjuntos de chips que soportan eMBMS, y hay al menos 59 dispositivos que soportan eMBMS (en algunos casos después de actualizaciones específicas del operador). ^{[ 25 ]}

Las principales tecnologías competidoras de MBMS incluyen DVB-H / DVB-T , DVB-SH , DMB , ESM- DAB y MediaFLO . Sin embargo, debido a la escasez de espectro y al costo de construir nueva infraestructura de transmisión, algunas de estas tecnologías pueden no ser viables. MediaFLO fue desplegado comercialmente en los EE. UU. por Verizon Wireless a través de su relación con MediaFLO USA, Inc. (una subsidiaria de Qualcomm), sin embargo, el servicio fue cerrado a principios de 2011. ^{[ 26 ]} Las pruebas de DMB y DVB-H han estado en curso durante más de un año, como las que se realizaron durante los campeonatos de fútbol de 2006 en Alemania.

El protocolo CMB, propiedad de Huawei, es un precursor del Servicio de Difusión y Multidifusión Multimedia (MMS). Se especificó en la norma 3GPP R6 y utiliza la infraestructura UMTS existente . Huawei afirma que CMB se basa en la infraestructura UMTS existente y en el protocolo de aplicación de transmisión en tiempo real.

La competencia más importante proviene de los servicios que transmiten vídeos individuales a los usuarios mediante conexiones de datos unicast. Si bien resultan menos eficientes en ciertas situaciones, sobre todo en el caso tradicional en el que todos ven la misma transmisión simultáneamente, la comodidad que ofrece la transmisión individual ha dominado la mayor parte del mercado de transmisión de contenido multimedia móvil.

La función MBMS se divide en el Servicio Portador MBMS y el Servicio de Usuario MBMS y se ha definido para ofrecerse tanto en UTRAN (es decir, WCDMA , TD-CDMA y TD-SCDMA) como en LTE (donde a menudo se le denomina eMBMS). El Servicio Portador MBMS incluye un Modo Unicast y un Modo Broadcast. MBMS Operation On-Demand (MOOD) permite la conmutación dinámica entre Unicast y Broadcast sobre LTE, en función de disparadores configurados. El Servicio Portador MBMS utiliza direcciones IP multicast para los flujos IP. La ventaja del Servicio Portador MBMS en comparación con los servicios portadores unicast (interactivos, streaming, etc.) es que los recursos de transmisión en las redes centrales y de radio se comparten. ^{[ 27 ]} Un flujo de paquetes MBMS es replicado por GGSN , SGSN y RNC. MBMS puede utilizar un esquema de conteo avanzado para decidir si cero, uno o más canales de radio dedicados (es decir, unicast) conducen a un uso del sistema más eficiente que un canal de radio común (es decir, broadcast).

• UTRAN MBMS ofrece hasta 256  kbit/s por servicio portador MBMS y entre 800  kbit/s y 1,7  Mbit/s por celda/banda. La capacidad real de la celda depende de las capacidades del UE .
• GERAN MBMS ofrece velocidades de entre 32  kbit/s y 128  kbit/s. Se pueden utilizar hasta 4 ranuras de tiempo GSM para un portador MBMS en la dirección de enlace descendente. La velocidad de datos real por ranura de tráfico depende del dimensionamiento de la red.

El servicio de usuario de MBMS es básicamente la capa de servicio de MBMS y ofrece dos métodos diferentes de entrega de datos:

• El método de transmisión continua (Streaming Delivery Method) se puede utilizar para transmisiones ininterrumpidas, como los servicios de televisión móvil. Se puede emplear un código FEC en la capa de aplicación para aumentar la fiabilidad de la transmisión.
• El método de descarga está pensado para servicios de descarga y reproducción. Se puede ofrecer un servicio de reparación de archivos para compensar las entregas poco fiables.

MBMS se ha estandarizado en varios grupos de 3GPP (Third Generation Partnership Project), y los estándares de la primera fase se encuentran en la versión 6 de UMTS. Dado que la versión 6 se finalizó funcionalmente en el tercer trimestre de 2004, se espera que las implementaciones prácticas de red se produzcan a finales de 2007, y se estima que los primeros terminales móviles funcionales compatibles con MBMS estarán disponibles también a finales de 2007.

eMBMS se ha estandarizado en varios grupos de 3GPP como parte de LTE release 9. La versión LTE de MBMS, denominada Multicast-broadcast single-frequency network (MBSFN), admite servicios de difusión únicamente y se basa en una forma de onda OFDM basada en Single Frequency Network (SFN) , por lo que es funcionalmente similar a otras soluciones de difusión como DVB-H, -SH y -NGH. En Release 14, 3GPP mejoró las especificaciones para eMBMS con el fin de hacer que la tecnología sea más atractiva para su implementación por parte de operadores y emisoras. El trabajo de 3GPP en la próxima generación de tecnología en Release 16 incluye un estudio sobre la difusión basada en LTE en redes 5G , ^{[ 28 ]} API de MBMS para servicios de misión crítica y servicios de usuario de MBMS para IoT. ^{[ 1 ]}

Servicio portador MBMS (capa de distribución):

• 3GPP TS 22.146 Servicio de difusión/multidifusión multimedia (MBMS); Etapa 1
• 3GPP TS 23.246 Servicio de difusión/multidifusión multimedia (MBMS); Arquitectura y descripción funcional
• 3GPP TS 25.346 Introducción del servicio de difusión/multidifusión multimedia (MBMS) en la red de acceso radio (RAN); Etapa 2
• 3GPP TS 25.992 Servicio de difusión multimedia multidifusión (MBMS); Requisitos de UTRAN/GERAN
• 3GPP TS 36.300 Acceso Radioeléctrico Terrestre Universal Evolucionado (E-UTRA) y Red de Acceso Radioeléctrico Terrestre Universal Evolucionada (E-UTRAN); Descripción general; Etapa 2 (véase el capítulo 15 para eMBMS)
• 3GPP TS 36.440 Aspectos generales y principios para interfaces que admiten el servicio de difusión y multidifusión multimedia (MBMS) dentro de E-UTRAN
• 3GPP TS 43.246 Servicio de difusión/multidifusión multimedia (MBMS) en GERAN; Etapa 2
• Rendimiento de S-CCPCH para el servicio de difusión/multidifusión multimedia (MBMS) según la norma 3GPP TR 25.803.

Servicio de usuario de MBMS (capa de servicio):

• Servicios de usuario del Servicio de Difusión/Multidifusión Multimedia (MBMS) 3GPP TS 22.246 ; Etapa 1
• 3GPP TS 26.346 Servicio de difusión/multidifusión multimedia (MBMS); protocolos y códecs
• Directrices de servicio para usuarios del servicio de difusión/multidifusión multimedia (MBMS) 3GPP TR 26.946
• 3GPP TS 33.246 Seguridad 3G; Seguridad del servicio de difusión/multidifusión multimedia (MBMS)
• 3GPP TS 32.273 Gestión de telecomunicaciones; Gestión de tarificación; Tarificación del servicio de difusión y multidifusión multimedia (MBMS).

• LTE
• Televisión móvil
• TDtv
• Servicio de difusión y multidifusión (BCMCS), un servicio punto a multipunto definido para sistemas 3GPP2.