淺析5G技術在未來廣播電視技術中的應用發展

鐘志明

摘要：隨著近幾年科技的發展，我國信息網絡技術不斷創新，在人們生活中廣泛應用了5G技術，我國注重5G技術的發展，要做好5G技術創新和標準化工作?；诖?，文章闡述了5G技術的概念，研究了5G技術在未來廣播電視技術中的應用發展。

關鍵詞：廣播電視技術;5G技術;應用

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）08-0011-02

0 引言

隨著我國5G基站的開通，國家工信部解綁700MHz，廣播電視正式進入5G時代，我國5G技術在4K電視傳輸測試中取得很大的進步。那么，廣播電視技術在移動終端中傳入電視節目內容是重點問題。5G技術主要通過傳統技術發展而來，在4G的基礎上增添補充性無限技術，形成全面性解決方案。5G技術將滲透到未來生活各領域，為用戶提供光纖的接入速度，千億設備連接能力，超高連接密度等多場景一致服務，為網絡帶來超百倍的能效提升。5G將構筑經濟社會數字化轉型關鍵基礎設施，5G將導致各行業經濟發展邁向新的臺階，從平臺到生態推動我國數字經濟新發展。據分析，2030年將帶動總產出6.3萬億元，間接貢獻方面帶動總產出10.6萬億元。

1 5G技術簡述

5G技術是第五代移動通信技術，與3G，4G有很大差異性，主要區別是受到時空限制等基本特征，5G技術網絡可以滿足光帶化及綠色節能發展目標。5G技術有較高的容量，低延時特征，人工智能等高科技迅速發展下，我國工業逐漸體驗5G信息技術網絡，5G技術信息網絡具有很高的性能，基本性能標準就是時延。5G技術發展有利于提升我國網絡運行效率，5G技術成本效率方面并不比4G高很多[1]。5G網絡服務具備更貼近用戶需求等特征，代表性的網絡服務能力包括移動邊緣計算等。網絡切片是網絡功能虛擬化應用于5G的關鍵特征，為移動用戶就近提供業務計算，實現網絡從接入管道向信息化服務。2018年華為率先完成由IMT-2020推進組織的5G技術研發試驗第三階段的核心網系統網絡功能測試。5G非獨立網測試對快速實現5G商用部署具有重要意義。

2 基于LTE的eMBMS

5G廣播系統應用中采用LTE數據業務通用網元添加MCE，MBMS GW，更好的支持e MBMS業務，MCE負責對e MBMS分配時域，確定無線通信調制方式，可在基站中作為邏輯實體實現。BM-SC能對安全管理，內容同步等多項功能負責。MBMS GW以IP組播流形式將用戶數據傳輸至基站。支持MBSFN與SC-PTM組網方式[2]。

ITU-R確定的5G三大應用場景中，很多可以用廣播方式進行傳輸業務，被統稱為5G廣播主業務等。5G系統中4K超高清視頻，多視角視頻，VR等高質量多媒體業務可采取廣播方式進行分發。全球移動通信業界開始研究高效的數字廣播系統。蜂窩移動通信網絡分發網絡視頻內容采取單播方式，數字廣播系統可同時向固定終端分發視頻內容。數字廣播系統適于移動通信網絡運用商用于大數據流量寬帶信息分發。對目前蜂窩移動數據流量快速增長情況，可緩解網絡升級壓力。2017年3GPP Release14中，對eMBMS做出改進，歐洲產業界對演進型eMBMS進行線網實驗，5G廣播發展目標是提供新興廣播業務，使廣播方式具備更強的交互性。

3 5G通訊中的廣播電視實踐

LTE eMBMS適應視頻業務在移動網絡的傳送，由于技術依托LTE網絡寬帶為3G的4倍，運營商可提供更多頻道內容，適合很多精彩賽事，重大活動的實時轉播，被運營商關注。2014年，紐約超級碗賽事轉播中，北美運營商使用LTE eMBMS技術方案，用戶通過LTE欣賞海鷹隊奪冠精彩場面[3]。

Verizon通過技術方案提供用戶信息查閱等信息服務，驗證LTE eMBMS技術實現移動視頻廣播有效性，實現對人們通過智能手機觀看電視內容體驗重大改進，用戶使用智能手機可切換使用電視服務，實現將智能手機作為機頂盒，把接收電視廣播網絡內容投射至電視機。制定發布最新版本技術標準，需要電視機頂盒具備很好的后向兼容性。智能手機創新周期更短，用戶可不更換電視機，通過智能手機進行投屏連接，隨時作為移動電視機等。

移動通信網絡中，雙向通信能在單向廣播中得到發展。通信資源可按一定需求靈活調度。5G技術與廣電媒體技術融合，能為用戶提供寬泛覆蓋服務，依據需要以廣播網絡為主，確保取長補短深度融合。網絡用戶與控制平面相對分離，用戶平面定義網絡中通過軟件實現。控制層面支持網絡資源虛擬化考量業務需求，整合不同類型的服務，對網絡架構設計依據為5G系統架構技術規范，不涉及漫游網絡參考架構。采用HPHT與LPLT聯合部署的無線網絡。控制面板依靠5G技術提供服務，計費認證為功能模塊中設計內容。

廣播電視中，5G技術包括業務及環境方面要素，構成完整的終端用戶應用場景，采用依據為屏幕尺寸，可將終端劃分為小屏可移動終端與大屏固定終端，前者包括手機、車載設備、便攜式電腦等在內的智能移動平臺，后者包括室內外應用環境。通過交互能力與內容解析度等方面對業務劃分，可分為內容交互，個性化內容及高解析度內容。5G技術在我國業務需求主要涉及單向廣播與雙向通信方式，進行優化可實現對無線網絡高效應用。

4 下一代地面數字廣播電視技術的發展

當今時代科技迅猛發展，新的技術革命帶來傳播載體變化，現代科技應用增加人們文化選擇，國際上無線廣播電視傳輸標準推廣，廣電業務發展需要新技術支撐。例如，歐洲第二代地面數字廣播標準提出可提高無線網絡頻譜利用率的時間頻率切片技術，將其應用于移動視頻廣播系統中。

5G廣播電視系統的業務形態主要分為四種，具體為廣播電視、網絡視音頻、應急廣播和數據推送。5G技術出現對我國傳統數字廣播技術具有很大的挑戰，發展需求愿景中，5G技術能支持虛擬現實等多種業務，因網絡圖像及視頻業務急劇增長，影響用戶訪問的移動通信量。單純增加寬帶數量無法解決問題，通信領域想充分應用廣播技術，但受到實際條件限制難以實現。隨著5G技術快速發展，構建廣電業務用戶增強方案，旨在更好的發揮其社會與經濟價值。

未來廣播電視需要反向信道，但廣電服務反向需求寬帶不高，主要業務是視頻點播，是雙向非對稱業務。目前運營商寬帶雙向業務競爭激烈，其核心技術是窄帶物聯聯網標準，用帶寬變窄換取低功耗技術可行，適合廣播頻段大面積覆蓋應用場景。單載波頻分復用技術應是新一代地面數字電視標準研究熱點。全球未來廣電業務需求，重點是交互性加強，同時需考慮地域問題，支持雙向傳輸能力?，F代技術能力需全面支持適應移動應用業務，支持各種場景下的魯棒接收。在大網絡面前緊急下應急能力，支持內容保護。

5G技術出現對我國傳統數字廣播技術帶來巨大挑戰，數字廣播技術獲得新的發展機遇。5G技術能支持虛擬現實與增強現實等多種業務，因網絡圖像及視頻業務急劇增長，出現爆發式的網絡流量，影響用戶訪問移動通信量。單純增加寬帶數量無法解決相關問題，最佳方式是支持廣播業務，通信領域想更充分有效的應用廣播技術，但因受到實際條件限制難以實現。隨著我國5G技術快速發展現，已構建廣播電視業務用戶增強方案，旨在未來應用中突破其使用價值，更好的發揮其社會經濟效益。

5 結語

我國的5G廣播系統設計將是大力推動移動業務優先發展，加強發展高清視頻業務，全面整合利用現有的廣播電視資源，打造中國特色的5G廣播電視系統。隨著我國VR/AR等多種技術快速發展，高質量投屏及沉浸式視頻成為熱點，運營商轉變為綜合視頻業務運營，當前單純依靠運營商難以實現目標。未來通過將5G技術應用到網絡通信，可提高網絡傳輸速度，承載更豐富的視頻，廣播電視會在5G時代引領下得到良好發展。5G技術與廣電技術分配有利于視頻廣播，多元化創新媒體業務會獲取更高的價值突破。

參考文獻

[1] 李琦.5G技術在未來電視廣播技術中的應用[J].傳媒論壇，2020（6）：70+72.

[2] 趙義.5G技術在未來電視廣播技術中的應用[J].黑龍江科學，2019（18）：78-79.

[3] 歐文飛.5G在未來電視廣播技術應用的思考[J].記者搖籃，2019（9）：41-42.