TWI720174B - 對齊網際網路並朝向新興５ｇ網路架構之次世代地面廣播平台 - Google Patents

對齊網際網路並朝向新興５ｇ網路架構之次世代地面廣播平台 Download PDF

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Abstract

本發明揭示一種次世代廣播平台(NGBP)，該NGBP利用5G軟體定義網路(SDN)及網路功能虛擬化(NFV)技術。該NGBP經設計以為廣播台達成一新範例，其中僅授予頻譜之被許可者之固定無線頻譜存取的模型係由一靈活模型替換，在該靈活模型中，將經許可頻譜彙集在一起且動態地分配至廣播被許可者以及外部租戶。該NGBP係使用SDN/NFV技術來實施，且包含一廣播市場交換(BMX)實體，該BMX實體基於與彼等使用者之服務等級協議(SLA)而在租戶之間分配該頻譜。該NGBP亦包含一網際網路協定(IP)核心及一廣播集中式無線電存取網路(BC-RAN)，該IP核心及該BC-RAN根據該BMX之判定而將主要網路功能應用於廣播台內容。SDN/NFV實施方案提供優於利用專用網路硬體來實施之NGBP之數個不同的優點。

Description

對齊網際網路並朝向新興５Ｇ網路架構之次世代地面廣播平台
本發明一般而言係關於地面電視廣播傳輸且特定而言係關於在使用5G技術之電視廣播中之頻譜使用之一新範例。
現今，在推進及擴展地面廣播之能力中之一個嚴重障礙係對典型舊有地面廣播系統架構之持續使用，該典型舊有地面廣播系統架構係20世紀40年代之一殘存物，那時TV廣播信號使用僅針對電視而保留並僅係電視特有之一唯一目的獨有「語言」且該等TV廣播信號僅僅自一單個傳輸器發出至一屋頂安裝式或電視機接收天線(兔耳)。受電視廣播市場及時代技術兩者所限制之此簡單架構滿足了消費者預期，且電視廣播在美國誕生並繁榮。 隨後之七十年導致通信系統演進為一根本上較分散之電子分發平台環境，其中廣播之一對多架構首先利用電纜及衛星遞送且然後透過有線電話之單播「一對一」服務模型之一發展(其在20世紀80年代擴展為一無線行動電話平台)而補充。最近所謂的「掐線族(cordcutter)」現象已使傳統廣播電視服務(無論是無線地接收還是經由電纜/衛星/電信提供者接收)之諸多消費者移向僅需要一有線高速網際網路線之時延或隨選(on-demand)服務或者簡單行動電話服務。甚至針對傳統上由廣播電視服務來伺服之電視直播(諸如體育賽事)，流式傳輸服務現在亦可經由一簡單網際網路連接而伺服。此演進已改變傳統無線廣播台之商業模型及市場份額。 同時，針對網際網路服務(諸如隨選)及流式傳輸提供物兩者之消費者，網際網路提供者愈來愈多地以行動裝置為目標。服務現在受對於任何地方之眾多裝置上之即時消息、資訊、娛樂及生命線服務之多樣消費者預期驅動。因此，較多消費者依附於其行動裝置作為此娛樂之來源，且所謂的3G及4G服務(諸如通用行動電信服務(UMTS)及長期演進(LTE))已經演進以為此等需要服務。 另外，對雙向無線服務之經增加需求亦已形成對於用以允許較高效使用無線頻譜之新策略之需要。作為一主要任務，聯邦通信委員會(FCC)高效分配相關使用之頻譜。該FCC定期評估其分配表且修改經准許使用以便滿足演進之消費者需求。作為彼任務之部分，委員會做出一評估：無線寬頻使用將迅速增長且無線寬頻提供者需要顯著額外頻譜來滿足彼預期需求。該委員會重新估計分配至無線廣播之頻譜量且透過數位技術之實施方案而判定該委員會可將現有廣播電台許可高效地重裝成一指定經減小頻譜頻帶並建立一激勵結構以誘使某些廣播被許可者退出行業，此係藉由鼓勵廣播被許可者自願放棄頻譜使用權以換取來自用以使用經重新目的化頻譜之新許可之一拍賣之收入的一份額。最初在2010年國家寬頻計劃中闡述並於2012年由國會授權，該拍賣經設計以使用市場力量來將廣播頻譜之使用與對視訊及寬頻服務之未來消費者需求對齊。拍賣籌劃者之意圖係保留一穩健廣播TV行業同時在一個一對一基礎上重新指定將用於無線電信服務之某些頻譜。藉由使有價值「低頻帶」空中電波(600 MHz頻帶)可用於無線寬頻使用，激勵拍賣係以藉由減輕無線網路上之擁塞、為(5G)無線服務及應用鋪設基礎以及刺激就業產生及經濟增長而給消費者提供利益為前提。拍賣開始於2016年3月29日且預定在2017年第二季度之前完成。 廣播台已在電視之使用期期間自類比傳輸標準轉變為數位傳輸標準。最近改變為數位標準使得廣播台能夠提供現在僅僅由傳統有線及無線運營商提供之相同服務中之諸多服務。處於由先進電視系統委員會(ATSC)進行官方確認之程序中之新標準將提供至固定及行動裝置之資料遞送(包含電視節目)之顯著增強。同時，舊有廣播系統架構仍保持。此舊有架構現在係對廣播台在一競爭市場中使用其經許可頻譜來在未來有效地為其本端社群服務之願景之一嚴重阻礙。為適應針對內容遞送之改變之市場情況，需要本端廣播台由一新系統架構賦予權利以在未來較佳地為其本端社群服務且幫助滿足消費者之媒體消費預期。該新系統架構亦應利用新技術來改良廣播台利用該等廣播台之經許可頻帶之效率。
為解決上文所論述之問題，本發明闡述一種使用5G技術之次世代廣播平台(NGBP)，該NGBP達成廣播之一新範例，其中無線頻譜經彙集且基於經彙集頻譜之競爭拍賣而被分配至潛在租戶。該NGBP使用軟體定義網路(SDN)而實施於資料中心上。來自5G網路之網路功能虛擬化(NFV)系統亦可用於達成NGBP之一集中式經濟實施方案，該集中式經濟實施方案亦允許與其他網路(諸如行動電信網路)之未來互動及交互工作。 在一實施例中，闡述一NGBP系統，該NGBP系統之目的係促進廣播通信之一新範例，其中將傳統無線廣播台之經許可頻譜組合成一「共用頻譜集區」(根據來自傳輸經許可頻譜之廣播台之商業協議)，其中共用頻譜集區之部分可由廣播台動態地利用以便適合廣播台作為一群組所希望提供之服務之需要。 在一實施例中，該NGBP包括使用專用硬體來實施之兩個主要實體：一網際網路協定(IP)核心網路及一廣播傳輸網路(有時稱作一「單頻率網路」(SFN))。該IP核心網路自廣播被許可者及外部租戶接收呈與「實體層管道」(PLP)相關聯之IP流形式之IP資料，且視需要將網路功能應用於該等PLP以滿足服務需求。外部租戶表示可不具有供其支配之經許可頻譜但可希望「租用」頻譜之內容提供者。該IP核心網路含有一「廣播市場交換」(BMX)實體，該BMX實體自廣播被許可者及外部租戶接收控制平面信令，且基於NGBP可具有的與廣播被許可者及租戶之服務等級協議(SLA)而判定頻譜分配及將何種網路功能應用於PLP。該IP核心網路然後將PLP及控制平面信令發送至遠端定位之SFN，該遠端定位之SFN包括執行數位及類比信號處理以產生波形(例如，一類比信號)之一經定義調變器以及將彼等波形廣播至廣播客戶之傳輸器。調變器表現為一「主裝置-從裝置組合」中之從裝置，其中IP核心網路判定調變參數，該等調變器然後遵循該等調變參數來建立可傳輸波形。 在另一實施例中，將諸如軟體定義網路及網路功能虛擬化(SDN/NFV)之5G技術應用於NGBP以建立一集中式且靈活得多之廣播系統。具體而言，闡述實施SDN/NFV之一系統，其中一資料中心內之商業現成(COTS)硬體經由一「虛擬化層」(運行於COTS硬體上之軟體)而形成計算、儲存及網路資源之虛擬化資源集區。虛擬網路功能(VNF)可具現化於虛擬機器上，該等虛擬機器利用來自虛擬化資源集區之資源且在軟體中而非在專門專用網路硬體上執行網路功能(包含數位基頻處理)。 在數個實施例中，闡述利用SDN/NFV架構來實施一顯著較靈活系統之一NGBP。設計一虛擬化IP核心，該虛擬化IP核心表面上執行如所闡述之相同功能，但實施一廣播中心/雲端-無線電存取網路(BC-RAN)，該BC-RAN使用運行於COTS硬體上之VNF而以軟體實施調變之數位信號處理部分。由於此範例移位，因此使數位信號處理更加靈活，且允許NGBP根據各種無線電存取技術(RAT) (諸如LTE及UMTS)而實施數位信號處理而非被鎖定至一單個類型之數位處理方案。NGBP利用PLP服務鏈結來達成對計算及頻譜資源之佈建。
如上文所論述，本發明呈現用於允許廣播台自舊的經許可固定頻道頻譜存取模型移動至一新模型之一系統基礎設施，在該新模型中，多個廣播台將其頻譜許可給一共用頻譜集區且可基於競爭市場機制而自適應地利用頻譜來適合其需要。頻譜集區之部分亦可被「租用」給對共用頻譜集區之任何部分不擁有一許可之外部租戶。在本發明之其餘部分中，廣播台及外部租戶兩者皆可廣泛地稱為「租戶」。次世代廣播平台 圖1圖解說明一次世代廣播平台(NGBP)環境，其中多個經許可廣播台高效且自適應地利用一共用頻譜集區來為經許可廣播台及可希望利用共用頻譜之其他租戶之需要服務。在一實施例中，NGBP包括三個主要組件：一廣播台虛擬化IP核心網路110、廣播傳輸網路(SFN) 120及「單播」傳輸網路130 (諸如一網際網路服務提供者(ISP)、無線ISP (WISP)或行動網路操作者(MNO))。被伺服之客戶裝置廣泛地屬於兩個類別—靜止接收器150及行動接收器170。靜止接收器150及行動接收器170可自SFN 120或單播網路130接收廣播傳輸及單播傳輸兩者。在本發明之其餘部分中，客戶裝置可稱為「客戶」。 廣播租戶101將其所要內容之網際網路協定(IP)流106提供至一廣播台虛擬化IP核心網路110。IP流106可由廣播台按需要以任何數目個格式來格式化。在圖1中，IP流106可含有經編碼媒體內容，該經編碼媒體內容使用一應用層輸送(諸如MPEG媒體輸送(MMT))組成及封封以用於遞送視訊、音訊及資料內容，但此不限於可由租戶使用來將內容遞送給其訂戶之資料格式。 在一例示性實施例中，IP核心網路110含有稱作廣播市場交換(BMX)之一實體，該實體提供公開市場驅動機制以使得一租戶能夠動態地存取一共用頻譜集區，以將多種多樣之服務遞送給其客戶。BMX實體連同IP核心網路110內之其他元件一起基於其具有之與廣播租戶101及可希望自頻譜集區「租用」頻譜資源之其他租戶的服務等級協議(SLA)來判定對於希望存取頻譜集區之租戶的資源分配。此系統亦係與舊有服務模型相容，此乃因BMX可基本上執行一固定頻道存取模型(若期望如此)。下文將更詳細地論述BMX。 IP核心網路110亦含有一次世代廣播閘道器(NGB-GW)，該NGB-GW預處理IP流，且使用一通用資料報協定(UDP)或IP格式來產生一基頻IP信號112。基頻IP信號112含有攜載來自租戶(諸如利用MMT遞送之視訊)中之每一者之內容之一資料平面信號，及將一OFDM訊框結構指定至SFN 120內之一經定義調變器之一控制平面信號。不同廣播台之IP流直接映射至所保留虛擬實體層管道(PLP)結構中，該等所保留PLP結構各自具有選擇頻道編碼、星座及時間交錯之靈活性，以使得BMX能夠基於租戶之需要來控制至訂戶之內容遞送的穩健性及頻譜效率。控制平面信號指定此等不同PLP如何映射至傳輸訊框之實際實體資源(諸如一OFDM訊框中之時間-頻率資源區塊)上。 基頻IP信號112利用IP流(虛擬PLP)及控制平面信號兩者傳輸至經含納於SFN 120內之一經定義調變器介面。SFN 120內之經定義調變器介面使用基頻IP信號之控制平面信號來建立一基頻數位波形(包括來自不同虛擬PLP之經適當調變及分配的資料)。基頻數位波形然後被轉換為一類比RF波形(例如，一類比通帶信號)、被放大且作為一導波而被攜載至天線及傳輸器之空中介面。 如由基頻IP信號112格式所暗示，IP核心及SFN可以一「主裝置-從裝置」組態操作，其中共用頻譜之實體層資源係分配於IP核心網路中，且SFN 120基於IP核心網路中所執行之分配來執行建立OFDM訊框所必需之調變及編碼。以此方式，SFN網路(包含其調變介面及傳輸器以及天線)可自IP核心遠端地定位。在5G技術之前，需要使顯著專屬硬體在遠端SFN 120處實施，但5G技術允許朝向一虛擬化及集中定位之IP核心網路以及稱作集中式RAN (C-RAN)之實體層處理之一進一步範例移位。下文將更詳細地對此進行論述。 圖2圖解說明根據一例示性實施例之一頻率-時間區塊分配方案。圖2展示NGBP如何建立對共用頻譜之動態自適應存取之一實例。在圖2中，針對不同內容提供者之不同服務的分配可在不同時間發生於不同頻帶內，而不具有針對任何個別內容提供者固定分配。不同分配表示針對不同客戶之不同使用情形。舉例而言，IOT資料210一般而言具有較小量，但可需要一穩健性以確保遞送，且因此IoT資料之一單個訊框可佔據一小頻率分配達一長持續時間。用以伺服高度行動使用者(諸如聯網汽車(connected car)客戶)之高速服務220可使用一較小符號大小來增加副載波間隔，且因此增加都卜勒(Doppler) (MPH)效能。其他使用可既需要穩健性又具有顯著量，且因此可佔據顯著部分達顯著時間週期，諸如固定資料230及行人資料240。圖1中之IP核心網路110的BMX基於不同租戶的SLA來處置頻譜的分配，其中可要求具有較大需要之租戶對其租用「支付較多」。藉由5G技術實施方案進一步達成針對不同服務之此頻譜使用靈活性及參數化，如下文將闡述。 圖3圖解說明根據一實例性實施例之一NGBP。如圖3中所展示，NGBP包含一廣播傳輸網路及一虛擬化IP核心網路。廣播傳輸網路包括經定義調變器介面322B及324B，以及傳輸器與天線322C及324C，以及ISP 330。在一實施例中，圖3之廣播傳輸網路包括SFN 110及單播網路130，如圖1中所見。虛擬化IP核心網路包含一原則實體310 (其包含BMX實體310A)、IP輸入路由器315、次世代廣播閘道器(NGB-GW) 322A及324A、原則控制規則功能(PCRF) 321以及受信任存取閘道器317。在一實施例中，圖3之虛擬化IP核心網路可為圖1之虛擬化IP核心網路110之一實施例。以下論述更詳細地闡述NGBP廣播之組件。 在一實施例中，一原則實體310包括控制虛擬化IP核心網路之功能性之數個節點。原則實體310含有廣播市場交換(BMX)實體310A、鑑認授權會計(AAA) 310B、歸屬訂戶伺服器(HSS) 310C及線上計費功能(OCS) 310D。BMX實體310A係負責將共用頻譜集區指派及分配至廣播租戶(在圖中繪示為本端電台302A至302N)之主裝置實體。BMX實體310A針對租戶中之每一者含有原則規則及服務等級協議(SLA)，且授予租戶經由IP輸入路由器315來對虛擬化IP核心網路的存取。如可見，本端電台302A至302N含有與原則實體310之一控制平面鏈路(虛線)。BMX 310A經由一經定義介面(諸如在原則實體310處主控之具有一圖形使用者介面(GUI)之一網站)來與本端電台通信，且基於彼等通信來將共用頻譜集區分配至來自本端電台中之每一者的IP流。 原則實體310內之其他節點伺服商業行動網路共有之功能。歸屬訂戶伺服器(HSS) 310C係NGBP之使用者之主要資料庫，該主要資料庫包含使用者資料、所消費之內容、所訂閱之付費服務等之一儲存庫。鑑認授權會計(AAA)節點310B係一資料庫，該資料庫判定使用者是否係可經由IP單播存取網路來接收及發送資料之經註冊NGBP。線上計費系統(OCS) 310D追蹤SLA，且確保對針對客戶及租戶兩者而再現之服務的適當貨幣計費。此等節點中的每一者可係以一伺服器或資料中心中的軟體來實施。 IP輸入路由器315自廣播台(展示為本端電台302A至302N)接收MMT IP流。在一實施例中，IP輸入路由器315將為IP核心網路(諸如圖1中所展示之IP核心網路110)之一部分。廣播台可具有儲存於BMX實體310A中之SLA，其中BMX實體310A然後基於SLA而將MMT IP流路由至一次世代廣播閘道器(NGB-GW) 322A及324A。 次世代廣播閘道器(NGB-GW) 322A及324A自IP輸入路由器315接收MMT IP流，以及控制來自BMX實體310A之信令。在一實施例中，NGB-GW亦定位於IP核心網路(諸如圖1中所顯示之IP核心網路110)內。NGB-GW 322A及324A基於自BMX實體310A接收之控制信令而預處理MMT IP流且提供輸出至廣播傳輸網路中之經定義調變器介面322B及324B中之一者之一基頻IP信號。在NGB閘道器中所建立之基頻信號亦含有控制平面信令，該控制平面信令允許閘道器充當「主裝置」且調變器充當「從裝置」以使用NGB-GW 322A及324A之跨層控制機制來建構一實體層OFDM訊框。BMX用信號通知將由NGB-GW佈建之資源，且NGB-GW執行對一傳輸訊框之實體層資源之實際分配。 在一實施例中，NGB-GW 322A處置VHF頻帶中之頻率，同時NGB-GW 324A處置UHF頻帶中之分配。根據來自BMX實體310A之指令，IP輸入路由器315可基於與來自本端電台302A至302N當中之一特定站之SLA而將彼特定站之一MMT IP流路由至兩個NGB-GW中之一者。舉例而言，若本端電台需要一較長範圍內之一特別穩健信號，則可將彼本端電台之MMT IP流路由至針對VHF頻帶之NGB-GW 322A，此乃因VHF頻帶中之較低頻率之經改良傳播特性。如上所述，每一本端電台係與一廣播租戶或一外部租戶(諸如圖1中所繪示之租戶101)相同。 每一NGB-GW包含原則計費執行功能(PCEF)模組，該等PCEF模組(舉例而言)使用MMT資產ID、基於實時深度封包檢驗而識別IP流以追蹤哪些廣播台正利用NGBP。此支援線上計費系統(OCS) 310D，該OCS根據廣播台及外部租戶中之每一者之SLA而追蹤使用及計費。PCEF亦藉由使得每一廣播台及租戶能夠實時地(經由一儀錶板)看到所使用之副載波之數量及針對該等副載波之服務達成之服務品質(QoS)而確保對共用頻譜之公開公平使用並達成BMX中之置信度及信任度。廣播台帳戶資訊可經由一安全儀錶板上之一介面而自BMX交換獲得。 PCEF模組亦與PCRF 321互動。PCRF係經指定以在BMX實體之控制下實時地判定原則規則之一節點。PCRF 321可在網路核心處操作且存取歸屬訂戶伺服器(HSS)及其他專門功能(諸如IP核心中之OCS)。 在實施例中，虛擬化IP核心中之其他節點實施NGBP之單播功能性。受信任存取閘道器(TAG) 317用於授予經授權使用者經由TCP/IP單播連接之存取。TAG使用AAA，該AAA鑑認並授權自外部IP網路(網際網路)或單播MMT/TCP/IP之使用者存取。在客戶位點350處，一資料數據機356連接至ISP 330以提供至家庭閘道器354之雲端上(Over-the-Top) (OTT) TCP/IP連接性。BMX/廣播台管理BMX家庭閘道器(具有SIM卡)且可被建立為家庭中之錨定點以用於服務之個人化及側面載入內容以及廣告。BMX家庭閘道器具有Wi-Fi且可在進入用戶之家庭(其在BMX中註冊且具有與家庭閘道器354之一連結)時使一遊動接收器上之內容同步。BMX家庭閘道器具有一天線及一NGB廣播接收器且可在異質網路中接收廣播及單播服務。 最後，交互工作介面370係允許虛擬化IP核心與國家之其他市場或區域中之其他IP核心網路中之其他BMX實體交互工作之一介面。每一接收器裝置含有裝置之使用者向家庭BMX註冊之一SIM卡，其中使用者個人資料儲存於HSS中。當使用一行動裝置之一客戶在其家庭BMX市場外部漫遊時，使用儲存於彼行動裝置之SIM上之資料之交互工作確保服務之連續性及來自內容產生者之任何地理內容權利協議之執行等。 如先前所論述，係圖1之SFN 120之等效物之廣播傳輸網路由傳輸器與天線324C以及經定義調變器介面322B及324B構成。此等組件自虛擬化IP核心網路遠端地定位，且使用數位IP信號之控制平面信號來建立最終傳輸給使用者之信號。在實施例中，不同調變器介面處置不同頻帶VHF及UHF。調變器介面322B及324B自NGB-GW 322A及324A接收IP信號以建立一基頻數位信號、將該等信號轉換為一類比RF波形且將該類比RF波形作為導行電磁波攜載至傳輸器與天線322C及324C。調變器介面322B及324B需要呈可執行以下數位基頻處理之功能之專屬電路之形式的顯著硬體：前向錯誤校正(FEC)編碼、快速傅立葉變換(FFT)、建立啟動程式信號(如ATSC 3.0 A/321標準中所定義)、來自不同廣播台及租戶之不同PLP之資料至OFDM資源區塊上之交錯(如ATSC 3.0 A/322標準中所闡述)，等等。然而，使用5G SDN/NFV技術，數位基頻處理技術可在一中心位置中執行，類似於虛擬化IP核心網路功能性。 圖4圖解說明根據一例示性實施例之一NGBP之使用情形。此表示在網際網路時代中經由異質網路之地面廣播之一範例移位且經闡述使得熟習此項技術者可認識到IP核心網路(BMX)之效用。 網際網路時代中之廣播之一主要目標係將全球資訊網協會(W3C)網路工具完全涵蓋於一新NGBP生態系統中以在一合理成本下建立跟上網際網路之步伐之一強有力使用者體驗。廣播台可然後趕上網路技術創新之快速步伐。超文字標記語言5 (HTML5)將視訊及音訊視為本機元素(無外掛程式)且提供豐富新工具及一程式環境(包含強大HTML5 API)以使得網路開發者能夠為網路建立HTML5 App。此等工具及API可存在於W3C網站上或論述HTML5之任何數目個書中且本文中將不詳細地論述。已建立具有IP核心網路之一NGBP，該IP核心網路可完全利用此等HTML5工具中之某些HTML5工具且使得一廣播台及/或受信任第三方HTML5開發者能夠開發HTML5 NGBP TV App。此等HTML5 App可經開發及測試且亦可利用由BMX依據BMX之資料庫中之智慧而新公開之API。資料亦可經由一受信任安全介面而被推送及儲存於IP核心中以使得App能夠然後自用戶呼叫BMX API以獲得資料，且亦能夠使用IP核心網路之後台介面來接收BMX網路服務(如完成App交易(銷售)等)。軟體定義網路及網路功能虛擬化 軟體定義網路(SDN)允許網路裝置可由一集中式控制器程式化及控制。網路功能虛擬化(NFV)係一網路架構概念，該網路架構概念使用IT虛擬化之技術及雲端計算技術來將全部種類之網路節點功能虛擬化成可連接或鏈結在一起之構建區塊以建立在商品硬體(亦即，工業標準伺服器、儲存器及交換機)上高效運行且使用開放源軟體之通信服務。NFV係用以藉由用運行於標準商業現成(COTS)硬體上之軟體來替換專用專屬網路硬體而定義、建立及管理網路上之服務之一新方式。該等服務可包含通常由執行對資料串流之調變以建立數位基頻信號之無線電存取網路(RAN)專屬硬體處置之功能。因此，在NFV範例中，可執行對資料串流(諸如自圖3之NGB-GW 322A及324A輸出之基頻IP串流)之調變，使得建立一數位基頻信號，該數位基頻信號可然後被轉換成適合於無線傳輸之一類比RF波形。軟體定義網路(SDN)集中於IP封包交換基礎設施。SDN與NFV高度互補，且此等係以協同方式組合。 現今，SDN/NFV (資料中心)工具正被認真考量用於未來5G無線系統架構。然而，對此等工具之研究及使用已主要集中於「單播」網路範例，且通常集中於小型小區實體結構及遠高於1 GHz之頻帶。舉例而言，5G系統架構經設計以使用數個技術(諸如小型小區技術)及大規模多輸入多輸出(MIMO)天線方案來使網路緻密化。此等具有藉由使用多個傳輸及接收天線以採用多路徑傳播而減少小區間干擾並增加一無線電鏈路之容量之淨效應。另外，網路緻密化亦利用頻域(較大彙總頻寬等)來為使用單播小型小區實體結構約束之一單個使用者增加容量(bps)。 然而，SDN/NFV工具並未被考量用於現代化廣播系統架構。NGBP使用SDN/NFV工具來提供一整體「廣播」系統架構，該整體「廣播」系統架構將利用空間域(傳輸器分集或單個頻率網路—SFN)及頻域(較大頻寬)，且增強及擴展廣播市場交換(BMX)之概念。在美國專利申請案第14/092,993號中介紹且現在作為SDN/NFV架構之部分之一市場驅動頻譜使用機制係針對廣播最佳化。 圖5圖解說明根據一例示性實施例之一SDN/NFV系統架構。特定而言，圖5圖解說明NFV之一泛型高階模型及其五個主要功能區，如圖5中所展示，NFV架構包含管理與協調流程(MANO) 550、虛擬化網路功能(VNF) 530、NFV基礎設施520、虛擬化層510及實體硬體(包含計算資源501、儲存資源502及網路資源503)。在實施例中，資源501、502及503可係經由諸如一簡單互連伺服器陣列(farm)之COTS硬體獲得，該簡單互連伺服器陣列包括具有諸如圖11中所體現之共同計算及儲存資源以及網路介面的多個伺服器。 在此高階模型中，MANO 550負責對軟體資源及虛擬化硬體之管理及協調流程。虛擬化層510使用虛擬機器(VM)及其管理程式來使實體資源501、502及503抽象化。NFV基礎設施(NFVI)管理表示來自實體資源501至503之可用資源量的虛擬計算資源522、虛擬儲存資源524及虛擬網路資源526。NFVI提供一抽象層，使得基礎COTS硬體的細節對VNF係隱藏的。虛擬化資源與實體資源之間的互動係由虛擬化層510處置。虛擬化層510可為若干個廣泛可用作業系統軟體封裝中之任一者，該若干個廣泛可用作業系統軟體封裝經設計以管理及控制可用於一資料中心中之大的計算、儲存及網路資源集區。舉例而言，OpenStack係一普遍開放源雲端作業系統，該普遍開放源雲端作業系統在一資料中心中控制大的計算、儲存及網路資源集區，該資料中心透過一儀錶板(其對無線網路操作者賦予控制件，以透過一網路介面來佈建資源)進行管理且自動化運行。 虛擬化網路功能(VNF) 532A至532D之執行個體可係經由VM技術而在虛擬化資源522至526中執行，而基礎硬體組態則係由NFVI 520及虛擬化層510處置。VNF 532A至532D可執行先前可僅使用專屬硬體之各種各樣的網路功能。舉例而言，用於錯誤校正編碼之一VNF可為可用的，該VNF根據若干個不同編碼方案及速率來將冗餘添加至一位元串流。另一VNF可添加如ATSC 3.0 A/321中所定義之所需啟動程式信號前置碼。又一VNF可對一位元串流執行FFT操作以建立數位基頻信號，該數位基頻信號可然後被轉換為一類比波形，以用於透過一遠端無線電裝置前端來進行傳輸。雖然在虛擬化網路功能530中僅展示4個VNF，但此並非意指係限制性的，而是實際上將係一NFV目錄或將演進之功能庫的部分。類似地，開放日光(Open Daylight) (ODL)係使任何大小及規模之IP網路自WAN進入，以協同方式路由IP封包流之雲端(資料中心)中之一模組化開放源SDN平台。ODL及OpenStack可一起使用以提供用於IP核心及數位基頻信號處理之一完全虛擬化基礎設施。利用 5G 之 NGBP 圖6圖解說明根據本發明之一例示性實施例之利用SDN/NFV來實施之一NGBP。圖6特定而言繪示利用5G SDN/NFV技術來實施之NGBP之一例示性實施例。在實施例中，圖6之組件中之某些或所有組件在圖1中所繪示之系統中具有非5G類似物。因此，圖6類似於圖1及圖3之NGBP，但由於對5G技術之使用而具有移位至一集中式資料中心(其執行IP核心及廣播集中式無線電存取網路(BC-RAN)之功能)之功能性中的甚至更多功能性。與原始NGBP一樣，圖6中繪示之系統的目的係允許租戶(經許可廣播台及外部租戶兩者)基於其中租戶將基本上「租用」頻譜資源作為其客戶服務之市場機制而利用包括經許可頻帶之彙總頻譜之一共用頻譜集區。廣播台之此新服務範例廣泛地被稱為「廣播即服務」(BaaS)。下文闡述新廣播系統架構之主要域。在適當之情況下，進行與圖1及圖3之系統實施例之比較。 租戶602係圖1之廣播租戶101或圖3之本端電台302A至302N之一實施例。與圖1及圖3之實施例一樣，租戶602產生被饋送至虛擬化IP核心610中之內容資料串流，該虛擬化IP核心含有使用SDN及NFV庫功能之實體。在實施例中，虛擬化IP核心610係圖1中所繪示之IP核心網路110之一虛擬化實施方案(其使用SDN/NFV)，且可執行IP核心網路110之所有相同功能。如關於圖3所論述，IP核心網路110的主要組件係包含BMX實體310A的原則實體310、IP輸入路由器315以及NGB-GW 322A及324A。虛擬化IP核心610可執行所有此等相同功能及更多功能，但係在COTS硬體上使用一SDN/NFV實施方案，其中靈活性之增加係以軟體來具現化。與圖1及圖3之實施例一樣，經含納於虛擬化IP核心610內之BMX實體繼續基於經儲存於BMX中之租戶之SLA來支配不同租戶的頻譜集區分配，且在圖6之實施例中反映關於圖1及圖3所論述的功能。然而，現在IP核心610與一資料中心中之BC-RAN 620被整合在一起，且數位調變發生於BC-RAN 620內而非遠端地發生於經定義調變器介面(諸如圖3之322B及324B)中。 BC-RAN 620在軟體621A至621N中具有多個無線電存取技術(多RAT)能力，且執行實體層數位基頻處理。數位基頻處理功能係使用一資料中心中所具現化之NFV來執行，該資料中心使用類似於圖5之NFVI 510之NFVI。實施BC-RAN 620之資料中心可並置(集中)於實施虛擬化IP核心610的資料中心中。在其他實施例中，執行BC-RAN 620之資料中心可為不同於虛擬化IP核心610之資料中心之一資料中心。使用如由BMX指定之各種數位信號處理VNF來處理自IP核心接收之IP串流，且產生一數位基頻「I/Q」信號621。 數位基頻I/Q信號621遞送至與傳輸器622並置之類比調變器632。調變器632係一泛型調變器或接受數位I/Q信號之混合體。調變器632可執行兩個功能：使用數位轉類比轉換器(DAC)來將數位基頻I/Q信號621轉換為一類比基頻信號，及使用一載波頻率調變器來將類比基頻信號升頻至適當頻帶。所得類比波形(例如，一類比通帶信號)係將由傳輸器622傳輸之最終信號。因此，由數位信號處理所得之一數位基頻信號產生於實施BC-RAN 620之一資料中心中且發送至泛型類比調變器632以用於處理，其中類比調變器對於已自BC-RAN接收之數位信號係完全不可知的且此能力係極靈活的。此意指不同I/Q信號(波形)可具現化於資料中心(軟體NFV)中且由傳輸網路中之RRH處理而不需要在傳輸器網路中作出任何影響或改變，此係BC-RAN之一主要優點。傳輸器622含有用於經由空中信號傳輸至廣播台之客戶或租戶NGBP使用者之遠端無線電裝置前端(泛型調變器)。 如關於圖1所論述，SFN 120包括數位信號處理及類比調變功能兩者，其調變來自IP核心網路110之一基頻IP信號112且將最終類比波形傳輸給客戶。此方法具有限制，此乃因數位基頻處理係以專用硬體執行—專用硬體基本上經硬編碼以執行與僅一個無線電存取技術(例如，LTE之OFDM)相關聯之功能集合。在圖6之當前實施例中，數位基頻處理係以與類比調變器632及傳輸器622分離之BC-RAN 620執行。數位基頻處理功能係透過運行於一資料中心中之COTS硬體(而非專用專屬硬體)上之NFV而執行。因此，如圖6中所展示，BC-RAN之輸出係由來自虛擬化IP核心610之IP串流之數位信號處理所得之一數位基頻信號(數位I/Q信號621)。BC-RAN 620之NFV亦執行NGBP所特有之某些或所有數位信號處理功能，諸如將啟動程式信號添加至數位基頻信號621，如ATSC 3.0 A/321中所闡述。 此外，由於數位信號處理現在係以運行於COTS硬體而非專用網路裝置上之軟體執行，因此數位信號處理並不僅限於一單個無線電存取技術(RAT)或波形，而是可事實上建立與多個RAT (多RAT)相容之數位基頻信號。在圖1之實施例中，數位信號處理具體限制於OFDM訊框，此乃因該數位信號處理係以具體經設計以用於OFDM調變之專屬硬體實施。本發明實施例中之5G NFV技術之增強允許不只是OFDM調變，且可用於根據LTE、UMTS、WiMAX或其他廣泛開發之RAT技術而建立數位基頻信號。同時，由於數位信號處理自類比功能之移除，因此傳輸器622及類比調變器632對於自BC-RAN接收之數位基頻信號之類型係不可知的，從而允許最大靈活性及新使用情形。圖7圖解說明根據一例示性實施例之一SDN/NFV NGBP中之資料流。圖7繪示圖6中所繪示之5G NGBP架構之一系統700，其具有IP串流之一強調視圖。在圖中，虛擬化IP核心710及BC-RAN 720皆使用一單個資料中心705中之SDN/NFV技術來實施。租戶702再次係將IP流(資料)及稱為一實體層管道(PLP)之多媒體服務之一虛擬建構發送至虛擬化IP核心710之廣播服務提供者(被許可者)。如可見，控制平面信號及使用者平面信號兩者皆自一南向介面饋送至IP核心710中，其中控制平面信令(SDN)由實施於IP核心中之BMX以及管理資料中心之虛擬化基礎設施及COTS硬體之管理與協調流程(MANO)模組產生。在PLP由IP核心710中之VNF處理之後，將信號發送至BC-RAN 720，其中應用數位信號處理以建立一波形。經由北向介面將標記為「具有服務鏈結之PLP」之所得信號發送至頻譜及傳輸資產730。在一實施例中，頻譜及傳輸資產730含有傳輸器及類比調變器，諸如圖6中所繪示之傳輸器622及類比調變器632。 由於IP核心及BC-RAN功能(其針對一特定租戶修改或調變一資料流)現在實際上使用一單個資料中心而非專屬硬體中之5G SDN/NFV來實施，因此來自IP核心及BC-RAN兩者之功能形成一「PLP服務鏈」。術語PLP服務鏈係與3GPP 5G中之術語網路切片同義。PLP服務鏈可被視為支援一特定租戶之服務要求之邏輯VNF之一集合。某些PLP服務鏈之功能性將係極豐富的，而其他PLP服務鏈之功能性係極簡單的。經由SDN/NFV之PLP服務鏈結橫跨虛擬IP核心及虛擬化實體層數位信號處理兩者。PLP服務鏈結之靈活性可為建立新商業模型之一關鍵促成因素。一給定PLP服務鏈將僅含有在可程式化控制下一給定應用所需之功能。 進入IP核心(南向介面)之每一PLP具有特定NFV功能(諸如AAA、SLA及原則)且與一或多個服務類型(諸如固定、行動、IoT、超本端化(Hyperlocal))相關聯。具有服務鏈結之PLP然後進入BC-RAN且PLP在BC-RAN中經處理以建立一數位基頻信號，其中該處理包含諸如FEC編碼、FFT調變及交錯(其與由租戶提供給客戶之服務相稱)之功能。最後，經由北向介面將具有服務鏈結之一經處理PLP朝向頻譜及傳輸資產發送。 因此，PLP服務鏈由組合在一起以用於特定使用情形或商業模型之網路功能及特定實體層數位處理功能(調變、FEC編碼、交錯)之一集合組成。經由北向介面自資料中心傳輸至頻譜及傳輸資產730之最終信號係將傳遞至含納於頻譜及傳輸資產730內之類比泛型調變器之一數位基頻信號(諸如圖6中所見之信號621)。 含納於IP核心內之BMX協調流程實體以一市場驅動方式將經彙集VHF/UHF頻譜作為一商品來管理。取決於一特定PLP之SLA，具有滿足彼SLA之要求之適當實體性質之一頻帶由BMX針對彼特定PLP而選擇。BMX亦處置若干個其他功能： 頻譜管理功能：BMX管理共用頻譜集區且將傳入媒體內容及資料服務請求指派至可用廣播資源。此映射藉由與定位於區域雲端中之實時資源排程器協作而達成。在服務一服務請求時必須滿足SLA要求。 基於人口統計資料或地理或者分析之約束，例如特定內容在特定地理中具有較高優先級等。 身份識別及鑑認管理：BMX針對內容提供者、廣播夥伴等管理基於角色之安全存取。 SLA管理：BMX管理各種租戶—內容提供者、廣播夥伴、廣播網路操作者(中立主機)、行動網路操作者等之間的協議。不同SLA之間的競爭針對每一租戶之每一PLP指定頻譜分配，此可在共用頻譜集區之可用性較低時取決於SLA之服務品質而挑選勝者及敗者等。 原則框架：BMX提供對繫結至SLA之原則之支援，該等原則促進針對不同情景下之不同IP資料串流之差異化QoS等。 計費管理：BMX管理計費相關功能且促進擁有基礎頻譜之廣播被許可者之間以及彼等廣播被許可者與可希望租用頻譜之一部分之任何外部租戶之間的商業關係。 分析及關鍵效能指標(KPI)：BMX處置且在某些情形中產生分析及KPI以追蹤效能、最佳化部署、識別用於新部署之區、幫助SLA執行、饋送至基於機器學習之商業智慧解決方案(未來)中等。 監測功能：BMX追蹤操作度量以識別/管理/預測對網路操作、雲端服務及廣播網路之其他態樣之影響。 系統服務：此包含記錄/GUI/儀錶板/組態管理。由於系統支援彙集其頻道資源之不同夥伴，因此亦需要工具及儀錶板，夥伴可使用該等工具及儀錶板來獲得對該等夥伴之頻譜資源如何被消耗、相關分析、相關計費資訊等之可見性以支援該等夥伴之商業模型/若干商業模型(其使用BaaS執行)。 圖8圖解說明根據一例示性實施例之一SDN/NFV NGBP之另一實施方案(其基於一社群雲端模型)。圖8顯示NGBP架構之一全國性架構之一高階替代實施例。在國家之一市場/區域中、在BMX 810下彙集資源之每一BaaS租戶802使用一區域雲端資料中心820之服務，該區域雲端資料中心實施IP核心及BC-RAN功能。在此實施例中，使用SDN控制器之BMX 810可自區域雲端資料中心820之IP核心遠端地定位，但仍維持對商業/頻譜管理之控制且可具現化於一亞馬遜網路服務(AWS)雲端服務或一等效物中。BaaS租戶儀錶板804向BaaS租戶802提供一介面(舉例而言，由BMX 810主控之一GUI)以允許租戶保留頻譜資源且輸入針對其服務之SLA並監測運行於NGBP上之其商業模型/若干商業模型之經濟情況(計費)。在圖8中，將IP核心及BC-RAN展示為明確地並置於同一資料中心820內，其中如先前所論述，IP核心及BC-RAN兩者之功能皆以虛擬化硬體資源上之軟體運行。 在圖8中，虛線指示控制平面(SDN)信令且實線指示IP資料平面信令。全面地看，一本端市場中之BaaS經許可廣播租戶定位於雲端802內部。此等本端廣播夥伴或社群雲端租戶將IP資料流(在BMX控制下)發送至所展示之一區域雲端資料中心820 (SDN/NFV)中。在資料中心820內，IP資料流首先由IP核心中之VNF處理且然後由BC-RAN中之VNF處理以建構特定數位波形。特定而言，自BMX 810至區域雲端資料中心820之控制平面資料可針對租戶中之每一者指定應用於IP資料流之VNF。NFV功能之此鏈接在3GPP 5G中稱為「網路切片」且此處在NGBP中採用該術語，如將論述。數位I/Q數位基頻信號然後輸送至使用廣播C-RAN之概念之一給定頻道(2-36)上之一SFN中之傳輸器位點822處的廣播通用調變器或激發器(RRH)。 區域雲端資料中心820及BMX 810維持一回饋迴路，使得區域雲端可持續地告知BMX 810關於共用頻譜集區之狀態。以此方式，BMX 810與820協作可實時地管理可用於分配至BaaS租戶802之頻譜集區資源。 圖9A至圖9C圖解說明根據一例示性實施例之利用SDN/NFV來實施之NGBP之功能區塊。圖9A至圖9C之實施例可被視為圖6及圖8中所繪示之系統之一實施例。在圖9A中，繪示一單個資料中心900，該單個資料中心主控IP核心910及BC-RAN 920兩者連同可用於PLP服務鏈結或網路切片中之NFV功能庫。此資料中心可為圖8之資料中心820或圖7之經組合IP 710核心與BC-RAN 720之一實施例。如關於圖5所論述，資料中心由標準IT硬體(伺服器、儲存器、網路)構成，且資料中心使用以軟體實施之一虛擬化層(諸如圖5中之層510)來將由標準IT硬體提供之資源虛擬化成用於計算、儲存及網路之一般資源集區。此等虛擬化資源集區由IP核心910及BC-RAN 920使用以具現化用以在不協調及組態所使用之特定硬體之情況下調變由租戶902A至902C接收之IP資料流之VNF。此等VNF可然後應用於IP。資料中心具有針對客戶服務、服務提供者、多媒體子系統及BC-RAN (波形)之NFV功能。管理與協調流程(MANO)模組及廣播市場交換950可與資料中心並置或並置於遠端定位之資料中心中。熟習此項技術者將認識到，此等不同實體可在不影響系統之基本原理之情況下定位於不同實體資料中心上。 南向介面及經公開API允許租戶902A至902C將其PLP (IP資料流)發送至IP核心910中。在圖9A中，彼等PLP由自租戶902A至902C流向至IP核心910中之箭頭表示。在實施例中，租戶實體可包含本端廣播台、服務提供者、內容遞送網路(CDN)、廣告商及包含政府實體之第三方等。在一IP流PLP已由來自IP核心910之VNF處理之後，將現在經修改PLP自IP核心910發送至BC-RAN 920，如由箭頭所指示。在BC-RAN內，經修改IP資料流然後通過執行適當數位信號處理之VNF，且產生一數位基頻I/Q信號。 南向介面亦向租戶提供一介面API以供控制平面信令將IP流發送至IP核心中—具體而言，租戶902A至902C經由與BMX實體950A之一協定而接收控制平面資訊，使得BMX實體可繼而基於與租戶(其與彼IP流相關聯)之一SLA而判定哪些VNF將針對每一PLP進行操作。可將此控制平面資料作為直接信令發送至BMX，其中租戶可存取一儀錶板(諸如圖8之BaaS租戶儀錶板804)以輸入其所請求服務要求。儀錶板允許租戶佈建及或監測當前具現化於資料中心中之租戶之服務，以及當前正被分配至租戶之經彙集頻譜資產，該租戶使用此廣播雲端模型來靈活地為獨立商業模型使用(BaaS)。 在BC-RAN內，VNF群組920A及920B針對不同RAT而存在，該等RAT可調變將自租戶跨越一服務特有之不同RAT或波形被傳輸之IP資料流。如上文所論述，此靈活性由數位信號處理之集中式虛擬化性質而非專屬硬體允許，該專屬硬體僅經設計以執行特定數位信號處理(諸如OFDM)，現在以軟體實施調變PLP之VNF功能，使得可支援任何RAT，只要根據彼RAT而支援數位信號處理之VNF存在於BC-RAN 920之軟體功能庫中即可。雖然僅展示兩個RAT 920A至920B，但熟習此項技術者將認識到，可使用雲端計算來在BC-RAN中對支援任何數目個RAT之VNF進行支援。北向介面提供至所管理之傳輸及頻譜資產之數位基頻I/Q信號輸送。 圖9B繪示NGBP之北向介面及西向介面。北向介面將數位基頻信號自BC-RAN 920傳遞至可包含泛型類比調變器之頻譜資產922，該等泛型類比調變器用以執行數位基頻信號之DAC轉換及將所得類比信號移位至適當載波頻率(遠端無線電裝置前端) (其將波形無線傳輸至客戶)。客戶可為將主要接收用於HDTV信號之廣播電視信號之家庭客戶990，及可接收電視信號以及其他內容之裝置982至986。在實施例中，裝置982至986包含各種各樣之遊動裝置，諸如行動裝置、高行動性裝置(如聯網汽車裝置)或周邊及IoT裝置(如智慧型手錶及健身監測器)。同時，西向介面直接透過網際網路915及ISP/WISP/MNO網路916而將單播內容自CDN 902C遞送至客戶。不同於北向介面，在實施例中，西向介面亦可提供一上行鏈路連接以供客戶經由至一客戶管理子系統914之一受眾介面將資料發送至IP核心910中以達成商業模型。 圖9C繪示5G NGBP之東向介面，該東向介面用於與一類似資料中心中作為租戶之其他NGBP網路(包含毗鄰城市/區域廣播台)交互工作以為面向具有漫遊之服務之消費者協調商業模型。此介面亦可用於藉由非廣播IP網路(諸如未來5G)而交互工作以達成收斂。 在未來，將存在次世代廣播系統架構及3GPP 5G單播網路之協作操作者之間的交互工作之可能性。經由東向介面之此IP交互工作可基於實時訊務分析及在操作者之間使用其由市場經濟(例如，商業交易)驅動之軟體可程式化基礎設施對服務等級協議(SLA)之執行。 鑒於圖9A至圖9C中所繪示之系統，現在進一步詳細地論述PLP服務鏈結之概念。如先前所論述，如圖5中所繪示之網路功能虛擬化基礎設施(NFVI)將以軟體實施之網路功能應用於來自廣播台及內容提供者之IP流PLP。在圖9A中，IP核心910含有軟體庫，該等軟體庫含有可經具現化以執行核心服務(諸如鑑認/授權/會計(AAA)、身份識別、評級、原則計費、SLA等)之VNF。 在IP核心基於SLA及服務將各種VNF應用於自租戶接收之PLP之後，將所得經修改PLP發送至BC-RAN 920，其中不同信號處理功能經具現化以建立可容易地被轉換為適合於無線傳輸之類比RF波形之數位基頻信號。特定而言，BC-RAN 920之VNF能夠根據一服務類型(諸如IoT、行動、固定等)特有之不同RAT或波形而處理傳入資料信號。此靈活性係可能的，具體而言此乃因處理係藉由以軟體實施且具現化於共同IT硬體上之VNF而非以專屬硬體實施方案(其通常經設計以僅用於一個無線標準)實施之VNF執行。IP核心910及BC-RAN 920兩者之VNF皆具現化於部署於一資料中心內之COTS硬體上之虛擬機器(VM)上而非個別專用裝備上。此等功能係可程式化的且在協調流程下自庫被調用以組合PLP服務鏈及實體廣播波形。再次，用以建立服務之服務鏈結NFV功能之此程序在3GPP 5G中稱作網路切片且兩者在概念上係等效的。 在圖9A中，舉例而言，展示四個PLP經由南向介面而自租戶域進入資料中心。BMX實體950A經由與南向介面介接之一應用層而接收租戶中之每一者對NGBP上之服務之請求。該BMX實體然後經由管理NFVI之資源之管理與協調流程(MANO)模組950B來基於由每一PLP所伺服之服務之需要協調透過伺服於IP核心中之VNF對所述PLP之處理。舉例而言，以IoT裝置為目標之一服務將需要不同於一互動式多媒體服務之IP核心服務。MANO透過與IP核心910介接之一啟用層而確保使用正確VNF來構成每一PLP服務鏈。MANO經由與BC-RAN 920介接之一基礎設施層而指示BC-RAN利用適當數位處理功能(調變/FEC編碼等)來處理每一PLP，因此將數位信號處理VNF與IP核心VNF串接或鏈結在一起。可基於VHF或UHF頻譜資產之服務要求而將PLP指派至該等VHF或UHF頻譜資產。如圖9B中所見，展示PLP服務鏈作為數位I/Q而經由北向介面退出至指派於系統架構中之傳輸器。 圖10圖解說明根據一例示性實施例之用於利用SDN/NFV來實施之NGBP中之PLP服務鏈結之概念。在圖10中，IP核心VNF 1002至1014基於來自BMX之指令而應用於一PLP 1001且與BC-RAN VNF 1016至1018及未針對實體層數位波形具現化明確展示之其他者串接在一起。功能之「鏈結」展示ATSC 3.0之網路切片之概念，該網路切片可以NGBP租戶商業模型之特定使用情形為目標。NFV功能之此鏈結表示在一逐服務(service by service)基礎上佈建之軟體。在NFV領域中，新服務可具現化為運行於商品硬體上之僅軟體—此乃因功能係以使用虛擬電路之軟體執行，可如當今之網路規模IT播放器那樣使用雲端計算且在透過NFV協調流程層(諸如OpenStack等)進行服務鏈佈建之情況下來視需要建立及斷開此等連接。電腦系統 圖11圖解說明根據一例示性實施例之一電腦系統1100。電腦系統1100可用於實施本發明之方法及設備。系統1100可為一單個COTS伺服器之一實施例，該單個COTS伺服器與具有類似功能性之諸多其他伺服器一起形成達成本發明之IP核心網路及BC-RAN網路之資料中心之基礎硬體。電腦系統1100包含一或多個處理器，諸如處理器1104。處理器1104可為一特殊用途或一個一般用途數位信號處理器。處理器1104連接至一通信基礎設施1106 (舉例而言，一匯流排或網路)。就此例示性電腦系統來闡述各種軟體實施方案。在閱讀此說明之後，熟習相關領域者將明瞭如何使用其他電腦系統及/或電腦架構來實施本發明。 電腦系統1100亦包含一主要記憶體1108、較佳地隨機存取記憶體(RAM)，且亦可包含一次要記憶體1110。舉例而言，次要記憶體1110可包含一硬碟機1112及/或一可抽換式儲存磁碟機1114 (其表示一軟碟機、一磁帶機、一光碟機或諸如此類)。可抽換式儲存磁碟機1114以一眾所周知之方式自一可抽換式儲存單元1118讀取及/或寫入至該可抽換式儲存單元。可抽換式儲存單元1118表示由可抽換式儲存磁碟機1114讀取及寫入之一軟碟、磁帶、光碟或諸如此類。如熟習相關技術者將瞭解，可抽換式儲存單元1118包含其中儲存有電腦軟體及/或資料之一電腦可用儲存媒體。 在替代實施方案中，次要記憶體1110可包含用於允許將電腦程式或其他指令載入至電腦系統1100中之其他類似構件。舉例而言，此等構件可包含一可抽換式儲存單元1122及一介面1120。此等構件之實例可包含一程式盒及盒式介面(諸如存在於視訊遊戲裝置中)、一可抽換式記憶體晶片(諸如一EPROM或PROM)以及相關聯套接口、一拇指驅動器USB埠以及其他可抽換式儲存單元1122及介面1120(其允許軟體及資料自可抽換式儲存單元1122傳送至電腦系統1100)。 電腦系統1100亦可包含一通信介面1124。通信介面1124允許軟體及資料在電腦系統1100與外部裝置之間進行傳送。通信介面1124之實例可包含一數據機、一網路介面(諸如一乙太網路卡)、一通信埠、一PCMCIA槽及卡等。經由通信介面1124傳送之軟體及資料係呈可為電子、電磁、光學之信號或能夠由通信介面1124接收之其他信號之形式。此等信號經由一通信路徑1126而提供至通信介面1124。通信路徑1126攜載信號且可使用導線或電纜、光纖、一電話線、一蜂巢式電話鏈路、一RF鏈路及其他通信頻道來實施。 如本文中所使用，術語「電腦程式媒體」及「電腦可讀媒體」用於一般而言係指有形儲存媒體，諸如可抽換式儲存單元1118及1122或安裝於硬碟機1112中之一硬碟。此等電腦程式產品係用於將軟體提供至電腦系統1100之構件。 電腦程式(亦稱作電腦控制邏輯)儲存於主要記憶體1108及/或次要記憶體1110中。電腦程式亦可經由通信介面1120而接收。此等電腦程式在被執行時使得電腦系統1100能夠實施如本文中所論述之本發明。特定而言，電腦程式在被執行時使得處理器1104能夠實施本發明之程序，諸如本文中所闡述之方法中之任一者。因此，此等電腦程式表示電腦系統1100之控制器。在本發明使用軟體來實施之情況下，軟體可儲存於一電腦程式產品中且使用可抽換式儲存磁碟機1114、介面1120或通信基礎設施1106來載入至電腦系統1100中。 在另一實施例中，本發明之特徵主要以使用(舉例而言)諸如特殊應用積體電路(ASIC)及閘陣列之硬體組件之硬體實施。熟習相關技術者亦將明瞭實施一硬體狀態機器以便執行本文中所闡述之功能。 上文已藉助於圖解說明規定功能及其關係之實施方案之功能構建區塊而闡述本發明。為便於說明，此等功能構建區塊之邊界已任意界定於本文中。只要恰當執行規定功能及其關係，即可界定替代邊界。 特定實施例之前述說明將如此充分地揭示本發明之一般性質，使得其他人可在不背離本發明之一般概念之情況下無需過多試驗即可藉由應用此項技術中之知識容易地修改及/或更改此等特定實施例以用於各種應用。因此，基於本文中所呈現之教示及指導，此等更改及修改意欲在所揭示實施例之等效物之含義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於說明而非限制目的，使得熟習此項技術者將鑒於教示及指導來解釋本說明書之術語或措辭。 本發明之廣度及範疇不應受上文所闡述例示性實施例中之任一者限制，而是應僅根據以下申請專利範圍及其等效物來界定。
101‧‧‧廣播租戶/租戶106‧‧‧網際網路協定流110‧‧‧廣播台虛擬化網際網路協定核心網路/網際網路協定核心網路/單頻率網路/虛擬化網際網路協定核心網路112‧‧‧基頻網際網路協定信號120‧‧‧廣播傳輸網路/單頻率網路130‧‧‧單播傳輸網路/單播網路170‧‧‧行動接收器210‧‧‧IOT資料220‧‧‧高速服務230‧‧‧固定資料240‧‧‧行人資料302A‧‧‧本端電台302B‧‧‧本端電台302N‧‧‧本端電台310‧‧‧原則實體310A‧‧‧廣播市場交換實體310B‧‧‧鑑認授權會計/鑑認授權會計節點310C‧‧‧歸屬訂戶伺服器310D‧‧‧線上計費功能/線上計費系統315‧‧‧網際網路協定輸入路由器317‧‧‧受信任存取閘道器321‧‧‧原則控制規則功能322A‧‧‧次世代廣播閘道器322B‧‧‧經定義調變器介面/調變器介面322C‧‧‧傳輸器與天線324A‧‧‧次世代廣播閘道器324B‧‧‧經定義調變器介面/調變器介面324C‧‧‧傳輸器與天線330‧‧‧網際網路服務提供者350‧‧‧客戶位點354‧‧‧家庭閘道器356‧‧‧資料數據機370‧‧‧交互工作介面501‧‧‧計算資源/資源/實體資源502‧‧‧儲存資源/資源/實體資源503‧‧‧網路資源/資源/實體資源510‧‧‧虛擬化層/網路功能虛擬化基礎設施/層520‧‧‧網路功能虛擬化基礎設施522‧‧‧虛擬計算資源/虛擬化資源524‧‧‧虛擬儲存資源/虛擬化資源526‧‧‧虛擬網路資源/虛擬化資源530‧‧‧虛擬化網路功能532A‧‧‧虛擬化網路功能532B‧‧‧虛擬化網路功能532C‧‧‧虛擬化網路功能532D‧‧‧虛擬化網路功能550‧‧‧管理與協調流程602‧‧‧租戶610‧‧‧虛擬化網際網路協定核心/網際網路協定核心620‧‧‧廣播集中式無線電存取網路621‧‧‧數位基頻I/Q信號/數位I/Q信號/數位基頻信號/信號621A‧‧‧軟體621N‧‧‧軟體622‧‧‧傳輸器632‧‧‧類比調變器/調變器700‧‧‧系統702‧‧‧租戶705‧‧‧資料中心710‧‧‧虛擬化網際網路協定核心/網際網路協定核心720‧‧‧廣播集中式無線電存取網路730‧‧‧頻譜及傳輸資產802‧‧‧廣播即服務租戶/雲端804‧‧‧廣播即服務租戶儀錶板810‧‧‧廣播市場交換820‧‧‧區域雲端資料中心/資料中心822‧‧‧傳輸器位點900‧‧‧資料中心902A‧‧‧租戶902B‧‧‧租戶902C‧‧‧租戶/內容遞送網路910‧‧‧網際網路協定核心914‧‧‧客戶管理子系統915‧‧‧網際網路916‧‧‧網際網路服務提供者/無線網際網路服務提供者/行動網路操作者網路920‧‧‧廣播集中式無線電存取網路920A‧‧‧虛擬網路功能群組/無線電存取技術920B‧‧‧虛擬網路功能群組/無線電存取技術922‧‧‧頻譜資產950‧‧‧管理與協調流程模組及廣播市場交換950A‧‧‧廣播市場交換實體950B‧‧‧管理與協調流程模組982‧‧‧裝置984‧‧‧裝置986‧‧‧裝置990‧‧‧家庭客戶1001‧‧‧實體層管道1002‧‧‧網際網路協定核心虛擬網路功能1004‧‧‧網際網路協定核心虛擬網路功能1006‧‧‧網際網路協定核心虛擬網路功能1008‧‧‧網際網路協定核心虛擬網路功能1010‧‧‧網際網路協定核心虛擬網路功能1012‧‧‧網際網路協定核心虛擬網路功能1014‧‧‧網際網路協定核心虛擬網路功能1016‧‧‧廣播集中式無線電存取網路虛擬網路功能1018‧‧‧廣播集中式無線電存取網路虛擬網路功能1104‧‧‧處理器1106‧‧‧通信基礎設施1108‧‧‧主要記憶體1110‧‧‧次要記憶體1112‧‧‧硬碟機1114‧‧‧可抽換式儲存磁碟機1118‧‧‧可抽換式儲存單元1120‧‧‧介面/通信介面1122‧‧‧可抽換式儲存單元1124‧‧‧通信介面1126‧‧‧通信路徑
併入本文中且形成本說明之部分之隨附圖式圖解說明本發明且連同說明一起進一步用以解釋本發明之原理且使得熟習相關技術者能夠製作及使用本發明。 圖1圖解說明根據本發明之一例示性實施例之一NGBP環境。 圖2圖解說明根據本發明之一例示性實施例之一頻率-時間區塊分配方案。 圖3圖解說明根據本發明之一例示性實施例之一NGBP。 圖4圖解說明根據本發明之一例示性實施例之一NGBP之使用情形。 圖5圖解說明根據本發明之一例示性實施例之一SDN/NFV系統架構。 圖6圖解說明根據本發明之一例示性實施例之利用SDN/NFV來實施之一NGBP。 圖7圖解說明根據本發明之一例示性實施例之一SDN/NFV NGBP中之資料流。 圖8圖解說明根據本發明之一例示性實施例之一SDN/NFV NGBP之另一實施方案。 圖9A至圖9C圖解說明根據本發明之一例示性實施例之利用SDN/NFV來實施之NGBP之功能區塊。 圖10圖解說明根據本發明之一例示性實施例之用於利用SDN/NFV來實施之NGBP中之實體層管道(PLP)服務鏈結。 圖11圖解說明根據本發明之一例示性實施例之一電腦系統。 將參考隨附圖式來闡述本發明。在圖式中，相似參考編號指示相同或功能類似之元件。另外，一元件符號之最左側數字識別該元件符號首次出現之圖式。
101‧‧‧廣播租戶/租戶
106‧‧‧網際網路協定流
110‧‧‧廣播台虛擬化網際網路協定核心網路/網際網路協定核心網路/單頻率網路/虛擬化網際網路協定核心網路
112‧‧‧基頻網際網路協定信號
120‧‧‧廣播傳輸網路/單頻率網路
130‧‧‧單播傳輸網路/單播網路
170‧‧‧行動接收器

Claims (20)

  1. 一種地面廣播系統，其包括：一資料中心，其包括複數個伺服器裝置，經組態以：接收複數個網際網路協定(IP)流，其中來自該複數個IP流之每一IP流對應於來自複數個內容提供者之一內容提供者及來自複數個服務等級協議(SLA)之一SLA；判定複數個經調變IP流，其中針對該複數個IP流中之每一IP流，該資料中心進一步經組態以：使用複數個網路功能來處理該IP流以產生一經處理IP流，該複數個網路功能係基於對應於該IP流之該SLA而被選擇；及使用複數個數位信號處理虛擬網路功能(VNF)來調變該經處理IP流以產生一經調變IP流，其中調變包括將串聯之該複數個數位信號處理VNF之一串接(concatenation)應用於該經處理IP流，其中該複數個數位信號處理VNF係基於該SLA，且其中該複數個數位信號處理VNF係基於該SLA而被串接(concatenated)；判定一無線頻譜集區之複數個無線頻譜分配，其中針對該複數個IP流中之每一IP流，該資料中心進一步經組態以基於對應於該IP流之該SLA及該複數個SLA來判定該IP流之一各別無線頻譜分配，其中該無線頻譜集區包括與該複數個內容提供者相關聯之複數個經許可頻帶；及基於該複數個經調變IP流及該複數個無線頻譜分配來產生一數 位基頻信號，該複數個無線頻譜分配包含該各別無線頻譜分配。
  2. 如請求項1之地面廣播系統，其中該資料中心進一步經組態以執行一第一虛擬機器(VM)執行個體，該第一VM執行個體具現化來自該複數個數位信號處理VNF之一第一VNF。
  3. 如請求項2之地面廣播系統，其中該資料中心進一步經組態以執行一第二VM執行個體，具現化來自該複數個數位信號處理VNF之一第二VNF之該第二VM執行個體係具現化於不同於在該資料中心上執行之該第一VM執行個體之一第二VM執行個體上。
  4. 如請求項1之地面廣播系統，其中為產生該數位基頻信號，該資料中心進一步經組態以針對該複數個經調變IP流中之每一經調變IP流：基於來自該複數個無線頻譜分配之該各別無線頻譜分配，而將該經調變IP流映射至一傳輸訊框之實體層資源；其中該數位基頻信號係基於該傳輸訊框。
  5. 如請求項4之地面廣播系統，進一步包括經組態以將該數位基頻信號處理成一類比通帶信號之一泛型類比調變器。
  6. 如請求項5之地面廣播系統，進一步包括經組態以無線地傳輸該類比通帶信號之一傳輸器。
  7. 如請求項1之地面廣播系統，其中該數位基頻信號包括一極高頻率(VHF)數位基頻信號及一超高頻率(UHF)數位基頻信號。
  8. 如請求項7之地面廣播系統，進一步包括：一VHF泛型類比調變器，其經組態以將該VHF數位基頻信號處理成一VHF類比信號，其中該VHF類比信號在被傳輸時佔據VHF通帶之一部分；一UHF泛型類比調變器，其經組態以將該UHF數位基頻信號處理成一UHF類比信號，其中該UHF類比信號在被傳輸時佔據UHF通帶之一部分；一第一傳輸器，其經組態以無線地傳輸該VHF類比信號；及一第二傳輸器，其經組態以無線地傳輸該UHF類比信號。
  9. 一種地面廣播系統，其包括：一網際網路協定(IP)核心模組，其經組態以：接收複數個網際網路協定(IP)流，其中來自該複數個IP流之每一IP流對應於來自複數個內容提供者之一內容提供者及來自複數個服務等級協議(SLA)之一SLA；及判定複數個經處理IP流，其中針對該複數個IP流中之每一IP流，該IP核心模組進一步經組態以：使用複數個網路功能來處理該IP流以產生一經處理IP流，其中該複數個網路功能係基於對應於該IP流之該SLA而被選擇，且其中該SLA對應於該經處理IP流； 一廣播市場交換(BMX)模組，其經組態以判定複數個無線頻譜分配，其中針對該複數個IP流中之每一IP流，該BMX模組進一步經組態以基於對應於該IP流之該SLA及該複數個SLA來判定該IP流之一無線頻譜分配，其中無線頻譜集區包括與該複數個內容提供者相關聯之複數個經許可頻帶；及一廣播集中式無線電存取網路(BC-RAN)模組，其經組態以：判定複數個經調變IP流，其中針對該複數個IP流中之每一經處理IP流，該BC-RAN模組進一步經組態以使用複數個數位信號處理虛擬網路功能(VNF)來調變該經處理IP流以產生一經調變IP流，其中調變包括將串聯之該複數個數位信號處理VNF之一串接(concatenation)應用於該經處理IP流，其中該複數個數位信號處理VNF係基於與該經處理IP流相關聯之該SLA，且其中該複數個數位信號處理VNF係基於與該經處理IP流相關聯之該SLA而被串接(concatenated)；及基於該複數個經調變IP流及該複數個無線頻譜分配來產生一數位基頻信號。
  10. 如請求項9之地面廣播系統，其中該BC-RAN模組進一步經組態以執行一第一虛擬機器(VM)執行個體，該第一VM執行個體具現化來自該複數個數位信號處理VNF之一第一VNF。
  11. 如請求項10之地面廣播系統，其中該BC-RAN模組進一步經組態以執行一第二虛擬機器(VM)執行個體，該第二VM具現化來自該複數個數位 信號處理VNF之一第二VNF。
  12. 如請求項9之地面廣播系統，其中為產生該數位基頻信號，該BC-RAN模組進一步經組態以針對該複數個經調變IP流中之每一經調變IP流：基於來自該複數個無線頻譜分配之該對應無線頻譜分配，而將該經調變IP流映射至一傳輸訊框之實體層資源；其中該數位基頻信號係基於該傳輸訊框。
  13. 如請求項12之地面廣播系統，進一步包括經組態以將該數位基頻信號處理成一類比通帶信號之一泛型類比調變器。
  14. 如請求項13之地面廣播系統，進一步包括經組態以無線地傳輸該類比通帶信號之一傳輸器。
  15. 如請求項9之地面廣播系統，其中該數位基頻信號包括一極高頻率(VHF)數位基頻信號及一超高頻率(UHF)數位基頻信號。
  16. 如請求項15之地面廣播系統，進一步包括：一VHF泛型類比調變器，其經組態以將該VHF數位基頻信號處理成一VHF類比信號，其中該VHF類比信號在被傳輸時佔據VHF通帶之一部分；一UHF泛型類比調變器，其經組態以將該UHF數位基頻信號處理成一UHF類比信號，其中該UHF類比信號在被傳輸時佔據UHF通帶 之一部分；一第一傳輸器，其經組態以無線地傳輸該VHF類比信號；及一第二傳輸器，其經組態以無線地傳輸該UHF類比信號。
  17. 一種用於在一資料中心中產生一信號之方法，其包括：接收複數個網際網路協定(IP)流，其中來自該複數個IP流之每一IP流對應於來自複數個內容提供者之一內容提供者及來自複數個服務等級協議(SLA)之一SLA；產生複數個經調變IP流，其中該產生包括針對該複數個IP流中之每一IP流：使用複數個網路功能來處理該IP流以產生一經處理IP流，該複數個網路功能係基於對應於該IP流之該SLA而被選擇；及使用複數個數位信號處理虛擬網路功能(VNF)來調變該經處理IP流以產生一經調變IP流，其中調變包括將串聯之該複數個數位信號處理VNF之一串接(concatenation)應用於該經處理IP流，其中該複數個數位信號處理VNF係基於該SLA，且其中該複數個數位信號處理VNF係基於與該經處理IP流相關聯之該SLA而被串接(concatenated)；藉由針對該複數個IP流中之每一IP流，基於該SLA及該複數個SLA判定該IP流之一無線頻譜集區之一各別無線頻譜分配來判定複數個無線頻譜分配，其中該無線頻譜集區包括與該複數個內容提供者相關聯之複數個經許可頻帶；及基於該複數個經調變IP流及該複數個無線頻譜分配來產生一數位 基頻信號。
  18. 如請求項17之方法，進一步包括在於該資料中心上執行之一第一虛擬機器(VM)執行個體中，具現化來自該複數個數位信號處理VNF之一第一VNF。
  19. 如請求項18之方法，進一步包括在不同於在該資料中心上執行之該第一VM執行個體之一第二VM執行個體上，具現化來自該複數個數位信號處理VNF之一第二VNF。
  20. 如請求項17之方法，其中該產生一數位基頻信號包含針對該複數個經調變IP流中之每一經調變IP流：基於來自該複數個無線頻譜分配之該各別無線頻譜分配，而將該經調變IP流映射至一傳輸訊框之實體層資源；其中該數位基頻信號係基於該傳輸訊框。
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