5G 技術(shù)在廣電行業(yè)的應(yīng)用分析

封瑞，羅堅

（江西廣播電視臺，江西 南昌 330046）

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的普及，5G 技術(shù)獲得了快速發(fā)展的機遇，人們的生活方式與工作方式也發(fā)生了極大改變。2018 年末，國內(nèi)5G 商用建設(shè)步伐日漸加快，移動、聯(lián)通與電信三大網(wǎng)絡(luò)運營商相繼獲得許可，對5G 中低頻段予以使用，并且國家也規(guī)定了頻譜，意味著5G 商用時代正式來臨。而在2019 年6 月6 日，中國廣電同樣獲得5G 牌照，為5G 技術(shù)在廣電行業(yè)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，并且從實踐來看，5G 技術(shù)與廣電行業(yè)的融合價值非常高，能夠體現(xiàn)出提升廣電傳輸速度、優(yōu)化廣播電視畫面、與超高清電視技術(shù)融合等優(yōu)勢。所以，在5G 技術(shù)的強力支持下，廣電行業(yè)應(yīng)當(dāng)積極拓寬應(yīng)用場景，助力行業(yè)長遠發(fā)展。

1 5G 技術(shù)概述

所謂“5G 技術(shù)”，是指第五代移動通信技術(shù)，該技術(shù)實質(zhì)上是多項技術(shù)的整合，能夠?qū)崿F(xiàn)人與人、人與物的安全互聯(lián)，可將物作為中心，強化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體驗，實現(xiàn)萬物互聯(lián)互通。早在2015 年國際電信聯(lián)盟便啟動了5G 標(biāo)準(zhǔn)研究，時至2018 年，華為研發(fā)部全力推進中國5G 技術(shù)研發(fā)，同時我國三大通信運營商也相繼分配到5G中低頻段，廣電則得到了“黃金頻段”700MHz 的使用權(quán)，為廣電行業(yè)的未來發(fā)展奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。與此同時，國內(nèi)廣電行業(yè)也積極投入到了5G 建設(shè)當(dāng)中，首先，積極參與了5G 標(biāo)準(zhǔn)跟蹤研究，牽頭圍繞5G 開展重大科研項目；其次，廣電總局成立專家小組針對5G 標(biāo)準(zhǔn)制定展開研究，主要圍繞廣電技術(shù)項目，力求形成與5G 標(biāo)準(zhǔn)吻合的無線廣播標(biāo)準(zhǔn)；最后，與運營商、技術(shù)企業(yè)通力合作，共同推出5G 項目應(yīng)用。廣電行業(yè)乃至國家對5G技術(shù)之所以足夠重視，原因在于該項技術(shù)在實際應(yīng)用中優(yōu)勢諸多，主要體現(xiàn)在如下幾方面：（1）網(wǎng)絡(luò)傳播速度快。5G 的傳播速率能達到每秒10G，可提升廣播電視節(jié)目的傳播速度。（2）資源利用率高。5G 技術(shù)頻次更高，對高頻資源的利用率更高，可提升數(shù)據(jù)傳播效果。（3）運營成本低。相較于4G 技術(shù)的資源消耗過快而言，5G 技術(shù)的眾多設(shè)備不僅能沿用4G，并且無需投入更多技術(shù)和資金在維護方面。（4）支持多設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。5G 技術(shù)支持1000臺設(shè)備同時聯(lián)網(wǎng)，且傳播質(zhì)量更有保障。

2 5G 技術(shù)在廣電行業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 提升廣電傳輸速度

將5G 技術(shù)應(yīng)用至廣電行業(yè)，能夠提升廣播電視信號的穩(wěn)定性，在保證信號傳輸速度的同時，也能優(yōu)化信號質(zhì)量，保證信號受其他因素的干擾減小。相較于過去的信號傳輸模式而言，5G 技術(shù)應(yīng)用下的信號相互間保持一定距離。隨著4K 超高清標(biāo)準(zhǔn)的普及以及5G 基站數(shù)量不斷增多，5G 信號覆蓋面會進一步擴大，用戶接受廣電信號便不會感到延遲。在廣播電視節(jié)目信號的傳輸中，5G技術(shù)可將信號分發(fā)至有線網(wǎng)絡(luò)機房與融媒體中心，再用解碼設(shè)備恢復(fù)數(shù)字信號，所以就算數(shù)據(jù)傳輸距離較遠，音視頻信號都能與原始信號無損轉(zhuǎn)換，足可見5G 技術(shù)在轉(zhuǎn)播效率方面的優(yōu)勢。

2.2 優(yōu)化廣播電視畫面

廣播電視畫面在5G 技術(shù)的加持下會得到大幅優(yōu)化，改變過去圖像失真的弊端，通過在信號傳送階段于計算機中安裝相應(yīng)程序，能實現(xiàn)對濾網(wǎng)的及時修復(fù)，可避免圖像失真。同時，5G 技術(shù)的應(yīng)用能保證一臺設(shè)備實現(xiàn)多任務(wù)并行，大大提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率，并且可避免信號傳輸中的中斷問題，是對節(jié)目畫面質(zhì)量的有效優(yōu)化。此外，5G 技術(shù)在廣電行業(yè)中的應(yīng)用，還能結(jié)合實際情況對電視節(jié)目播出順序進行調(diào)整，實現(xiàn)節(jié)目播出的自動化，無需人工操作，并且還能對電視節(jié)目展開精準(zhǔn)篩選。

2.3 與超高清電視技術(shù)融合

4G 時代在線直播與電視直播的視頻分辨率大部分為1080P，盡管技術(shù)早已達到了2K 和4K 的標(biāo)準(zhǔn)，但局限于4G 網(wǎng)速的限制，所以難以實現(xiàn)超高清直播。而有了5G 技術(shù)的加持，網(wǎng)絡(luò)帶寬速度大幅提升，許多4K 超高清節(jié)目紛紛涌現(xiàn)。眾所周知，應(yīng)用4K 攝像機拍攝的畫面更為精細，相應(yīng)圖像數(shù)據(jù)體量更大，當(dāng)設(shè)備采集視頻信號之后，由編碼器輸出信號，傳送到5G GPE 掌電體系中，即便用戶所在地并未實現(xiàn)5G 信號全覆蓋，但同樣能接入5G 體系，而且5G GPE 模塊能實現(xiàn)無線網(wǎng)覆蓋與連接，使得5G 技術(shù)能夠融入4K 超高清電視體系。憑借著5G 技術(shù)的高速率、低延遲以及與4K 超高清技術(shù)融合的優(yōu)勢，在廣播電視新聞直播領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。

3 5G 技術(shù)在廣電行業(yè)的應(yīng)用策略

3.1 做好頂層統(tǒng)籌設(shè)計

為促進5G 技術(shù)在廣電行業(yè)中的深度應(yīng)用，首要基礎(chǔ)便是做好頂層的統(tǒng)籌設(shè)計，意味著需要全面整合廣電網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)、技術(shù)及資源，既要滿足廣電行業(yè)的發(fā)展需要，也要凸顯出廣電行業(yè)的優(yōu)勢，明確5G 技術(shù)在廣電行業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展目標(biāo)及定位。在5G 技術(shù)的應(yīng)用加持下，要積極推動廣電網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型升級，構(gòu)建集智慧廣電、融媒體傳播、國家公共服務(wù)、智能萬物互聯(lián)于一體的廣電網(wǎng)絡(luò)，該廣電網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)交互，積極拓展個性化服務(wù)、全媒體服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等新興服務(wù)領(lǐng)域。隨著社會時代的發(fā)展，現(xiàn)代受眾對信息服務(wù)的需求日漸提升，5G 技術(shù)與廣電網(wǎng)絡(luò)的融合還應(yīng)重點關(guān)注文化新業(yè)態(tài)的發(fā)展，積極探究移動通信、移動交互廣電、智慧化新業(yè)務(wù)等，實現(xiàn)真正意義上的廣電與通信、有線與移動之間的協(xié)調(diào)。具體來講，5G 技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用實現(xiàn)模式可采取基于極簡架構(gòu)的方案和獨立組網(wǎng)模式，運用主流的“TDD+FDD”組網(wǎng)協(xié)同策略。同時，為了響應(yīng)5G 技術(shù)的應(yīng)用融入，有線電視網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)與廣電5G網(wǎng)絡(luò)進行一體化升級改造，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)與設(shè)施資源要在改造過程中充分運用，基于市場與用戶的主導(dǎo)，構(gòu)建更安全、可控且智能的5G 廣電網(wǎng)絡(luò)。

3.2 發(fā)揮廣電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢

如上述所言，5G 技術(shù)在廣電行業(yè)中的應(yīng)用還需要凸顯出該行業(yè)的優(yōu)勢，尤其是在5G 技術(shù)的應(yīng)用下，廣電網(wǎng)絡(luò)連接廣、延遲低、帶寬大的特性會有更明顯的發(fā)揮，不過綜合考量到目前5G 通信網(wǎng)絡(luò)并不能滿足大規(guī)模用戶同時間段開啟超高清電視直播、高清視頻業(yè)務(wù)的需求，所以在當(dāng)前5G 商用的起始階段，應(yīng)當(dāng)將目光放在廣播、組播、多播的技術(shù)優(yōu)勢方面，重點解決用戶點播時延的痛點，從而滿足大流量業(yè)務(wù)內(nèi)容的分發(fā)需求，促使廣電網(wǎng)絡(luò)在5G 技術(shù)的應(yīng)用下，實現(xiàn)廣播通信協(xié)調(diào)、規(guī)?；l(fā)展、端對端產(chǎn)業(yè)支持等。此外，在拓展新業(yè)態(tài)、新模式及新場景等方面，5G 廣電網(wǎng)絡(luò)同樣有著較大優(yōu)勢，能促進廣電轉(zhuǎn)型升級得到全新發(fā)展空間，所以應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注5G 廣電新技術(shù)的研發(fā)與推廣工作，其中5G 廣電技術(shù)路徑便是重中之重。基于廣電5G 通信網(wǎng)，這一技術(shù)路徑下的5G NR 組播廣播技術(shù)能夠融合廣播、組播及單播，實現(xiàn)廣播服務(wù)與交互視頻廣播服務(wù)的融合，并且借助5G 基站實現(xiàn)全國覆蓋。另外，還要聚焦對5G 高塔高功率廣播等技術(shù)的研發(fā)，確保能為移動端提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，打造立體化、全覆蓋的廣電服務(wù)體系。從目前現(xiàn)狀來看，NR 廣播服務(wù)在我國的R17 NR 多播廣播服務(wù)中得以廣泛應(yīng)用，明確了5G NR 廣播應(yīng)用場景，為5G 技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。為了進一步發(fā)揮出廣電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，還需要重視端對端的5G NR 廣播技術(shù)，積極開展標(biāo)準(zhǔn)制定、試驗驗證、商用模式等方面的研究。

3.3 推進廣電網(wǎng)絡(luò)升級

縱觀我國廣播電視行業(yè)的發(fā)展歷程，會發(fā)現(xiàn)有線電視網(wǎng)作為我國主流媒介傳播渠道，一直承擔(dān)著傳播先進文化、營造主流輿論、保護意識形態(tài)安全等重任。近些年來，隨著行業(yè)的數(shù)字化、智能化改造升級，有線電視網(wǎng)絡(luò)服務(wù)內(nèi)容也逐漸豐富化，在此環(huán)境下5G 技術(shù)在廣電行業(yè)中的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)關(guān)注廣電5G 與有線電視網(wǎng)絡(luò)的一體化發(fā)展，致力于構(gòu)建新型智慧型融合網(wǎng)絡(luò)。為支持5G 與廣電網(wǎng)絡(luò)的融合，國家廣電總局也出臺了《有線電視網(wǎng)絡(luò)升級改造技術(shù)實施指南》等諸多相關(guān)文件，明確了5G 技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用目標(biāo)、架構(gòu)、要求、路徑等，力求流程重塑、體系重構(gòu)、技術(shù)升級，推動有線電視網(wǎng)絡(luò)朝著新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)型，以“網(wǎng)絡(luò)、云端、終端”為基礎(chǔ)，不斷發(fā)展成廣播交互協(xié)調(diào)、多屏聯(lián)動的綜合型信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，以這一安全、智慧且高速的網(wǎng)絡(luò)，作為信息化的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。廣電網(wǎng)絡(luò)的升級還要關(guān)注云平臺建設(shè)，廣電服務(wù)云平臺應(yīng)當(dāng)采取多級分布式架構(gòu)，在不同地區(qū)建設(shè)云平臺中心，主要為廣電網(wǎng)絡(luò)提供支持。其中IPv6、NFV、光層等技術(shù)一定要受到重視，促進有線電視網(wǎng)絡(luò)的IP 化，從而升級為高速、靈活、智能、安全等5G 廣電數(shù)據(jù)網(wǎng)及傳輸網(wǎng)。另外，協(xié)同組網(wǎng)還要聚焦于5G 超寬接入、光纖接入及無線局域網(wǎng)等方面的技術(shù)融合，推出大帶寬有線與無線融合接入網(wǎng)絡(luò)，促進廣電終端的軟件化、智能化、便攜化發(fā)展。在此過程中，還應(yīng)重視智能電視屏、智慧家居信息端的構(gòu)建，實現(xiàn)視聽設(shè)備的互聯(lián)與資源共享。

3.4 積極應(yīng)用新型技術(shù)

5G 技術(shù)在廣電行業(yè)中的應(yīng)用，還需得到更多新型技術(shù)的支持，比如eMBMS 技術(shù)、FPGA 技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等。我們以eMBMS 技術(shù)為例，該項技術(shù)的應(yīng)用能夠優(yōu)化廣播電視傳播方式與調(diào)整技術(shù)邏輯，滿足語言、視頻等業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)訴求，能快速調(diào)整信息通道，大幅提高帶寬利用率。當(dāng)然，eMBMS 技術(shù)的應(yīng)用可與LTE Video技術(shù)體系有機結(jié)合，能夠提升應(yīng)用5G 技術(shù)后的廣電網(wǎng)絡(luò)的節(jié)目推送能力，明顯增強廣電行業(yè)與廣告商、節(jié)目制作方、受眾之間的互動，能精準(zhǔn)推送定制化服務(wù)內(nèi)容，提高廣告投放的精準(zhǔn)性，能在保證不影響受眾觀看體驗的基礎(chǔ)上，保障了節(jié)目制作方的收益。技術(shù)應(yīng)用主要集中于計數(shù)技術(shù)、宏分集技術(shù)等，把握好應(yīng)用路徑和技術(shù)要點，確保5G 技術(shù)在廣電行業(yè)中的應(yīng)用達到預(yù)期。對數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用主要集中在提高用戶黏性、提煉用戶需求等方面，有了5G 技術(shù)的加持，廣電網(wǎng)絡(luò)解決穩(wěn)定性會有所提高。數(shù)據(jù)分析技術(shù)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠在5G 技術(shù)的輔助下清晰梳理廣電網(wǎng)絡(luò)的干擾數(shù)據(jù)、天線數(shù)據(jù)，并向相關(guān)技術(shù)人員提供廣電網(wǎng)絡(luò)反饋數(shù)據(jù)和節(jié)目播出數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，干擾數(shù)據(jù)得到清理，會明顯提升數(shù)據(jù)傳輸效率。當(dāng)然，為了保證數(shù)據(jù)分析技術(shù)效用得以發(fā)揮，廣電行業(yè)在應(yīng)用5G 技術(shù)時一定要選用專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析軟件，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行三維跟蹤，全方位展示出受眾的使用習(xí)慣、地理位置、活動模式等，不但能夠優(yōu)化天線布局，控制干擾強度，而且能為5G 技術(shù)與廣電網(wǎng)絡(luò)的融合提供支持。

3.5 打造全新視聽業(yè)態(tài)

5G 技術(shù)在廣電行業(yè)中的應(yīng)用一定要得到新業(yè)態(tài)的支持，從目前5G 技術(shù)的應(yīng)用場景來看，未來個人用戶的網(wǎng)絡(luò)流量支出絕大部分來自視頻數(shù)據(jù)，所以5G 技術(shù)與廣電網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)當(dāng)關(guān)注虛擬現(xiàn)實、超高清等層面，致力于推動視聽內(nèi)容的創(chuàng)新。所以，要將打造全新視聽業(yè)態(tài)作為5G 技術(shù)應(yīng)用于廣電行業(yè)的著力點，實現(xiàn)科技與文化的同步創(chuàng)新，可從如下幾方面著手：

（1）聚焦新場景。為了確保5G 技術(shù)在廣電行業(yè)中的應(yīng)用得到落實，擺脫概念化進程，則要聚焦于廣電網(wǎng)絡(luò)的全新應(yīng)用場景，筆者認為可從互動視頻、VR 視頻、云游戲等方面著手，高等院校、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、視頻內(nèi)容生產(chǎn)企業(yè)、終端設(shè)備制造商等社會各界力量均應(yīng)積極參與，為視聽新業(yè)態(tài)的發(fā)展帶來場景支持。我們以互動視頻舉例，這一視聽新業(yè)態(tài)場景主要以“非線性視頻”內(nèi)容為主，提供事件、空間、時間等方面的互動內(nèi)容，帶給用戶沉浸感與體驗感。（2）打造新生態(tài)。5G 技術(shù)在廣電行業(yè)中的應(yīng)用屬于極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要全面整合技術(shù)研發(fā)、終端生產(chǎn)、內(nèi)容制播等方面的資源，形成全產(chǎn)業(yè)鏈集群，才能實現(xiàn)技術(shù)集群的創(chuàng)新。近年來，各地相繼建設(shè)了5G 高新視頻多場景應(yīng)用實驗室，通過多方力量的合作，逐漸打通了技術(shù)、產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)等鏈條，視聽新業(yè)態(tài)的發(fā)展也推動了5G 與廣電網(wǎng)絡(luò)的融合。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著5G 技術(shù)的商用步伐逐漸加快以及廣電行業(yè)獲得5G 牌照，預(yù)示著5G 技術(shù)在廣電行業(yè)的應(yīng)用大有可為。因此，身為從業(yè)人員一定要明確5G 技術(shù)的應(yīng)用價值，認識到5G 技術(shù)對廣播電視行業(yè)的推動作用，通過做好頂層統(tǒng)籌設(shè)計、發(fā)揮廣電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢、推進廣電網(wǎng)絡(luò)升級、積極應(yīng)用新型技術(shù)以及打造全新視聽業(yè)態(tài)等措施，滿足新時代用戶的需求，進而助推廣播電視行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。