關于5G在未來廣播電視技術中應用的思考探究

張慕凡

（江蘇省廣播電視總臺（集團），江蘇 南京 210000）

0 引言

伴隨當今社會科技的快速發展，可以肯定在不遠的未來，5G技術將應用在社會的各行各業之中。而對廣播電視業務而言，5G技術的應用將大幅推動行業的發展。5G技術可以在顯著提升移動端廣播電視數據傳輸速率的基礎上，有效保證廣播電視播出的穩定性與可靠性。5G技術還能為不同用戶提供可定制的差異化服務，讓用戶獲得極佳的體驗感乃至參與感，進一步使廣播電視行業突破現有的桎梏，實現可持續發展的目標。

1 5G技術概述與其對廣播電視行業的影響

5G技術即第五代移動通信技術，它的重要特質之一即為網絡融合，旨在為用戶與用戶之間、用戶與智能設備之間、甚至智能設備與智能設備之間提供網絡互聯，可以滿足不同用戶全過程、全環節、全覆蓋的使用需求。5G技術能給人們的日常生產生活，乃至整個社會的經濟效益產生積極影響。

對普通用戶而言，5G技術給大家帶來的最直觀的感受是網速得到巨大的提升。5G的數據傳輸速率遠遠高于之前幾代移動通信網絡，最高可達10Gbit/s，相比較于目前廣泛使用的4GLTE蜂窩網絡的用戶體驗速率0.1-1Gbit/s來說，提速最高可達近100倍，甚至比現今家庭廣泛使用的光纖接入有線網絡的傳輸速度還要快。

對廣播電視行業相關的業內人士而言，5G技術除了帶來數據傳輸速率的巨大提升以外，基于5G技術的網絡終端直連通信（D2D）、無線傳感器網絡（WSN）等網絡架構，還能為廣播電視數據傳輸提供更低的網絡延遲、更大的帶寬與容量、更廣的覆蓋范圍以及更高的可靠性，適應當前科技發展的基本要求。與4G網絡相比較，5G技術中使用的同時同頻全雙工通信（CCFD）可以允許用戶終端同時實現通信數據的收發，無需交替申請收發信道，極有效地提升了終端的通信效率，可以更好的滿足廣播電視行業中的實時性要求，并能為不同用戶提供個性化定制服務，使功能更為豐富。5G技術還擁有動態組網的功能，此功能所帶來的突出特質即為優秀的頻譜資源利用率，這對廣播電視行業來說是彌足珍貴的優點，可以讓各大電視臺在有限的帶寬范圍內并行播出更多的電視頻道。

2 基于5G技術的廣播電視類業務

基于5G技術的廣播電視類業務主要包含下列幾種：其一，三維立體視頻；其二，VR與AR；其三，4K與8K視頻；其四，多視角視頻。以上各個廣播電視類業務都離不開基于5G的數字廣播技術。目前，5G技術在數字廣播系統中的應用正是移動通信領域內的主要研究方向之一。與傳統廣播電視技術相比，基于5G技術的數字廣播并非是一種單播，該技術同時采用廣播網絡、5G網絡（組播和單播）、固網（組播+單播），是一種混合型網絡技術，可以向各類移動終端實時傳輸信息。隨著當今社會科技的發展，網絡用戶大規模增長，各種視音頻業務及圖像業務需求迅速提升，導致網絡流量的急速增長，使得移動通信網絡需承受很大的業務壓力，此時引入數字廣播業務技術能從根本上解決上述問題。故而，在將來的廣播電視領域中，將廣播電視技術與通信技術相互融合始終是未來的技術發展方向之一，比如以5G技術為基礎的數字廣播技術對單播模式進行創新，所提供的混合型網絡技術業務；還有憑借5G技術支持，提供傳統廣播業務中所欠缺的用戶交互性相關業務等。

3 未來廣播電視對5G技術的應用

3.1 5G移動視頻業務

應用5G技術的廣播電視網絡將不再采用傳統架構，而是基于云和虛擬化，以實現“移動優先”為目標的廣播電視服務。隨著各系統業務相互融合，廣播電視與5G技術將實現業務承載匯聚，各業務系統智能協調觀眾需求，從而實現提效降耗，為觀眾帶來更優質的應用體驗。5G技術可以按需動態組網，提高頻譜資源的利用率，讓各個電視臺在有限的帶寬內并行播出更多的電視頻道，同時滿足觀眾在高速移動情況下的終端觀看體驗。基于5G技術的移動視頻業務，融合了在線直播、觀眾終端點播、用戶自制媒體資源上傳、社交互動、個性化或區域化廣告投放等屬性，觀眾可以使用傳統電視或者各種移動終端設備，通過不同的接入渠道，獲得無處不在的媒體內容消費[1-2]。

3.2 5G制播業務

5G技術同4K與8K、VR與AR等高新技術相結合，能為廣播電視的采、編、播、傳等不同環節引入巨大的變革，如高新視頻的拍攝及多路回傳、多視角視頻、5G輕量級演播室、遠程視頻編排、遠程協同審核、高新視頻高碼率播放和低延時云端高速發布等。

從制作層面上說，5G輕量級演播室能夠實現可移動的前方演播室現場報道與現場連線。遠程視頻編排則使用了基于5G網絡的邊緣計算技術，該技術將網絡邊緣節點上設備的計算、存儲能力用來承載視頻編排中的部分控制、管理功能，從而提升移動網絡的效能，使其滿足業務前移需求，讓廣電媒體內容制作人員可以利用手機等移動終端，隨時隨地進行高新視音頻素材的編輯。

從播出層面上說，基于5G網絡的網絡切片技術可以進行網絡邏輯獨立區域的劃分，從而實現不同分組用戶接入后得到的功能和服務的差異化。與此同時，網絡切片技術還能提供類似VPN的隔離機制，保證各切片網絡內數據業務的獨立性，從而在滿足差異化播出業務需求的同時，為播出系統網絡提供足夠的隔離屬性，保障播出安全。

3.3 5G應急廣播

應急廣播一般是用來在突發緊急事態的情況下，向市民發布政府相關部門提供的預警信息。應急廣播雖然不具有日常屬性，但其可以為民眾提供重要的保障，擁有很大的意義。

傳統廣播電視的接收終端一般為家用電視機，這類設備普遍不存在便攜性，受此限制，通過傳統廣播電視網絡傳輸的應急信息一般無法在信息發布的同時獲得廣泛的傳播。而通過傳統通信媒介傳播的應急信息，往往又因為遭遇突發的緊急情況，使得通信網絡出現信道擁堵或者業務負荷太大，而不得不暫緩通信，導致應急信息無法及時傳遞的情況。

隨著當今社會的發展，得利于5G技術的高速率、寬帶寬、低延時、廣覆蓋等特點，基于5G的廣播電視技術完全可以打破傳統廣播電視網絡的桎梏，通過使用混合型網絡的數字廣播技術，同時向信號覆蓋范圍內的所有用戶終端發送應急廣播，以最快的時效將應急信息傳遞給廣大用戶，以為用戶爭取到寶貴的應急準備時間。

4 基于5G技術的未來廣播電視發展方向

5G技術的出現為傳統廣播電視業務開辟了一條新的發展方向。憑借著高速率、寬帶寬、低延時、廣覆蓋的特點，5G技術可以切實保障廣播電視媒體資源的傳輸速率，并在流暢播放各類媒體資源的同時確保呈現高質量的視音頻與用戶終端穩定的移動接收。充分利用基于5G的廣播電視技術中所使用的混合型網絡技術特點，使得廣播電視受眾的終端設備既可以是傳統電視，也可以是公共交通工具中常見的車載移動終端，還可以是人們身邊常見的諸如手機等智能移動終端，充分保障用戶的移動觀看需求。而5G技術所能帶來的可定制化高清移動業務足以滿足不同用戶的個性化需求，讓用戶獲得極佳的體驗感，這也滿足了廣播電視行業的未來發展需求。

基于5G技術所能帶來的上述這些技術支持，首先，廣播電視行業必須摒棄或調整傳統的單向廣播的模式，借鑒對于移動通信網絡至關重要的雙向通信技術，充分利用5G技術中所運用的同時同頻全雙工通信（CCFD）模式，融合5G技術與廣播電視技術，打破觀眾與媒體資源提供者之間的壁壘，讓觀眾在收看媒體資源的同時可以實時溝通資源提供者，提出意見或者個性化需求。其次，廣播電視行業未來必須更加深入研究觀眾需求、拓展資源渠道，通過對觀眾實時反饋的內容進行整合調研，從而聚合與充分利用優質媒體資源，使自己足以為觀眾提供更多差異化的服務，形成具有廣播電視行業背景的獨特優勢，并憑借這個優勢吸引更多的用戶群體，增加廣播電視受眾。

5 結束語

綜上所述，5G技術必將指明網絡技術未來的發展方向，為人們的生活與社會的發展提供便利。廣播電視行業必須牢牢抓住5G時代的發展機遇，充分把5G技術與廣播電視技術相融合，充分利用5G技術有的優勢，改進行業內現有的技術手段，制定合理可行的發展策略，提高廣播電視節目與觀眾之間的交互性，開發新的移動業務，提高面對緊急事態的應急相應能力，提高節目水平，盡可能給觀眾提供最全面的服務。