“Als de mobiele operators bij hun ‘strategische uitrol’ van 5G geen specifieke diensten voor onze branche meenemen, dan is de beste oplossing misschien wel zelf doen, een private network dus”, constateert Juul Moen, die samen met Robin van de Wetering namens NEP aanschuift om zijn licht te laten schijnen over de (on)mogelijkheden van 5G.
Moen weet waarover hij praat: sinds 1976 (!) werkzaam bij de NOS en als specialist in mobiele verbindingen jarenlang manager van de RF-afdeling bij NEP. Daarna actief als consultant en sinds 2020 officieel met pensioen, maar nog steeds namens NEP nauw betrokken bij allerlei (Europese) commissies en adviesorganen. “Dat netwerk en die ervaring zijn moeilijk overdraagbaar, dus ik ben nog niet helemaal uitgefaseerd”, zegt Moen lachend.
Robin van de Wetering, sinds 2018 client manager RF Services bij NEP, maakt dankbaar gebruik van zijn kennis. “Enerzijds willen we innoveren met eigen technologie en anderzijds adviseren en denken we mee met nieuwe technologie van derden, om zo continuïteit van de dienstverlening wat betreft mobiele/draadloze verbindingen in de broadcastindustrie te waarborgen.”
Ervaring opdoen
De PMSE-sector (Program Making & Special Events) heeft de afgelopen jaren honderden megahertzen moeten inleveren ten gunste van de IMT (International Mobile Telecommunications), weet Moen. “Onder het motto If you can’t beat them join them heeft NEP een jaar of vier geleden een private 4G 4×4 MIMO-systeem aangeschaft (verschillende radio beams per opstelpunt, red.) om ervaring op te doen met dit soort netwerken. Tegelijkertijd werd de Live Actioncam ontwikkeld, inclusief de software om de cameraatjes te vertellen wat ze wanneer moeten doen. Deze cameraatjes werken zowel via een publiek als privaat netwerk.”
Juul Moen
“Omdat het hier om additionele nice to have beelden gaat en niet must have, wordt een variërende kwaliteit door de klant geaccepteerd”, vult Van de Wetering aan. “Door de mogelijkheid van het communiceren met de onboard camera’s tijdens bijvoorbeeld wielerkoersen en auto- en motorraces wordt er ook veel spectrum bespaard. Het is gewoonweg niet mogelijk om twintig conventionele kleine camera’s in HD uit een wielerkoers live binnen te laten lopen in de juiste kwaliteit. Naast het gebrek aan spectrum, het gewicht, het formaat en de batterijduur zijn de kosten voor twintig op DVB gebaseerde onboards immens.”
Beperkingen
Middels technieken in 5G, zoals netwerk slicing, carrier aggregatie – het bij elkaar sprokkelen van bandbreedtes met andere frequenties die de Mobile Network Operator (MNO) ook in concessie heeft – en zogeheten massive MIMO kan een betere garantie worden gegeven voor een constante data throughput van een buitenlocatie naar de studio. WMT en LiveU doen iets dergelijks via 4G bonding systemen waarbij via meerdere providers en SIMS bandbreedte bij elkaar wordt geraapt. Wereldwijd wordt gekeken naar welke nieuwe toepassingen deze 5G-technologie nu mogelijk maken. Een voordeel ten opzichte van 4G zou de kortere tijdsvertraging (low latency) moeten zijn, een specificatie die zeer belangrijk is voor audio en iets minder voor video.
“Mensen gaan internet op om
informatie op te halen, maar
broadcasters willen er juist
veel informatie in stoppen,
uploaden en liefst live”
Moen: “Mobiele netwerken zoals 4G en 5G zijn in basis ontworpen voor maximale download en niet maximale upload, wat programmamakers gaan gebruiken. Mensen gaan internet op om informatie op te halen, maar broadcasters willen er juist veel informatie in stoppen, uploaden en liefst live. En dan loop je tegen de beperkingen aan van 4G en ook 5G. Wanneer je met je camera 50 Mbps zou willen uploaden, krijg je daar ook bijvoorbeeld 100 Mbps downloadcapaciteit richting je camera bij. 5G is eigenlijk beter geschikt voor distributie dan voor contributie. Streaming video wordt in multimedia stukjes van de server gehaald en bij errors worden op de achtergrond nog eens een paar nieuwe bitjes opgehaald. Dat alles wordt dan in de juiste volgorde in het apparaat aan elkaar geknoopt tot een mooi vloeiend stukje HD-video. Of hier seconden verloren gaan tussen de server en het moment dat het op het scherm zichtbaar is, maakt niets uit, zolang het maar naadloos en in de hoogste kwaliteit afspeelt.”
Adaptive bitrate
“Als we dit live en low latency willen doen, dan is er geen tijd om pakketjes opnieuw te versturen. Een mooi voorbeeld is een Teams of Zoom meeting waarbij deelnemers vaak via hun privé wifi-netwerk zijn ingelogd. Het gehakkel en de freezes zijn vaak niet van de lucht door interferentie met de wifi van de buren, congestie of slechte dekking; meestal wordt dan het beeld maar uitgezet zodat nog wat bandbreedte over is voor de spraak. In 4G video-units wordt gebruik gemaakt van zogeheten adaptive bitrate, een technologie waarbij de ontvanger in de studio de videozender op locatie aangeeft dat de bitrate naar beneden moet omdat de benodigde bandbreedte tijdelijk niet aanwezig is. Het voordeel is dat je praktisch onder alle omstandigheden bewegend beeld behoudt, alleen de kwaliteit van beeld en geluid is niet constant. Prima voor live nieuws, maar ongeschikt voor bijvoorbeeld het Eurovisie Songfestival.”
Op dit moment worden in allerlei EBU-werkgroepen user cases voor audio, video en immersive media services onderzocht, waarbij 5G een hoofdrol moet gaan spelen, weet Moen. “Voor de ontbrekende eigenschappen in 5G wordt met de standaardisering-commissie 3GPP gesproken over een mogelijkheid tot uitbreiding van de 5G-standaard. De voorgestelde multi camera use case is hoogfrequent technisch gezien nogal simpel, met vier camera’s in een studio, makkelijk te bedienen met één macro cell bij voldoende capaciteit. Maar de echte uitdaging zit hem natuurlijk in de grotere producties, zoals The Passion, de intocht van Sinterklaas, Koningsdag of de Amstel Gold Race. Uitzendingen waarbij je met meerdere camera’s over grote afstanden storingsvrije live beelden moet leveren.”
Weggegooid
“Onze UHD-camera’s produceren beelden met 12 Gb per seconde. Om dit beeld draadloos te kunnen versturen, moet er binnen 60 milliseconde worden besloten welke meer dan 99,5% kan worden weggegooid zodat de kijker dat vermoedelijk niet ziet. Dan moet daar nog wat forward error correction (FEC) aan worden toegevoegd, de nodige Augmented Reality data, intercom en een aantal kanalen audio. Dat betekent dat we al snel met 40 á 50 Mb per seconde per camera het netwerk in gaan”, vervolgt Moen.
“Wij halen op dit moment met ons private 4G netwerk in 20 MHz. met een 4×4 MIMO systeem een upload van rond de 30 Mbps. Onze conventionele Grass Valley HD wireless camera kan in 1080i 70Mbps JPEG 2000 in 18MHz. doen. De UHD zender, ontwikkeld door ons dochterbedrijf BSI, doet 63 Mbps H265 in diezelfde bandbreedte. Deze camerasystemen hebben in die 20MHz. dan natuurlijk geen 100 Mbps retour. Kunnen de nieuwe 5G-netwerken voldoende leveren qua technologie, capaciteit, betrouwbaarheid, beschikbaarheid, betaalbaarheid? En hoe zit het met de kwaliteit als we tijdelijk een private netwerk van een MNO zouden inhuren? Willen we überhaupt afhankelijk zijn van een derde partij bij onze producties om onze draadloze netwerken voor audio, video, communicatie en effect control te laten managen? Als de mobiele operators bij hun ‘strategische uitrol’ van 5G geen specifieke diensten voor onze branche meenemen, dan is de beste oplossing misschien wel zelf doen, een private network dus.”
“We hebben ook een mooie
applicatie gebouwd waarbij
kan worden geschakeld tussen
live en opgenomen beeld”
Zo’n private LTE network– wat letterlijk staat voor Long Term Evolution en concreet een nieuwe standaard voor mobiel internet is – vormt met name op het terrein van de door NEP ontwikkelde Live Action cameraatjes een uitkomst, beseft Robin van de Wetering. “Een regisseur wil natuurlijk liefst alle beschikbare beelden tegelijk live in de wagen, maar dat kan niet altijd. We hebben ook een mooie applicatie gebouwd waarbij kan worden geschakeld tussen live en opgenomen beeld; met LTE kan de upload van die cameraclipjes heel snel plaatsvinden. Er is ook wel eens gesproken om zo’n cameraatje op de gouden koets te zetten, maar dat mocht toen niet.”
Robin van de Wetering
Belangrijk
Wintersporten, marathons, wielerkoersen, motorraces, NEP heeft inmiddels een schat aan ervaring opgedaan met internationale draadloze broadcast operaties. Van de Wetering: “En vaak is dat in landen waar de frequenties die wij gebruiken al bezet zijn. Daarom is het ook zo belangrijk dat Juul in die Europese overlegorganen zit, als vertegenwoordiger van de Nederlandse broadcast industrie eigenlijk. Dat je de continuïteit van je dienstverlening kunt garanderen en dat je de juiste spullen koopt voor de juiste frequentie.”
“Mijn ideaal zou zijn: alles komt draadloos vanaf locatie binnen bij onze core hier in het datacenter op het Media Park”, aldus Moen. “Ik merk wel in die internationale werkgroepen dat wij in Nederland uitdagende dingen doen qua technologie. We zijn creatief en worden natuurlijk ook heel goed bediend met 4G; dat werkt bijvoorbeeld in Duitsland of Engeland meteen een stuk minder.”
“Kortom, het succes van 5G voor de broadcastindustrie zal van een aantal factoren afhangen. Zien de MNO’s voldoende brood in onze branche om een zeer hoge quality of service te bieden tegen relatief lage tarieven? Kunnen we lokaal tijdelijk spectrum van een MNO huren zodat we eventueel ons eigen netwerk kunnen opzetten en managen en wordt dit toegestaan door de regelgeving in Europa? En wanneer we toch ons eigen netwerk moeten opzetten in shared spectrum, gecoördineerd door het Agentschap Telecom, is daar dan wel apparatuur voor te koop als het geen officiële 5G-band is? En is dit spectrum dan ook internationaal geharmoniseerd zodat we deze 5G-techniek ook in het buitenland kunnen inzetten?”
“Veel vragen, maar gelukkig krijgen we hulp bij onze zoektocht. Met onder meer het Agentschap Telecom, Vodafone/Ziggo en de Technische Universiteit Eindhoven bundelen wij de krachten in het zoeken naar antwoorden en toepassingen voor deze interessante technologie.”
Bron: BM
Foto’s: Patrick Loosman, NEP
