5G技術在智能化廣播電視監測網中的應用

李發源

摘 要：為確保廣播電視播放的安全性，廣播電視監測網得到廣泛重視，同時對智能化監測網的安全、延時以及網速等要求也越來越高。隨著5G技術的快速發展及其在智能化廣播電視監測網中的運用，能夠通過切片服務等一系列新技術的引入，對網絡資源配置進行動態規劃，使監測網網速有效提升，延時降低，并使監測站點可選址范圍進一步擴大，使不同時段、不同時期的網絡彈性需求得以有效滿足。文章就5G技術在智能廣播電視監測網建設中的應用方案進行分析和探討。

關鍵詞：5G技術;智能化;廣播電視監測網

0 引言

為了準確了解和掌握廣播電視播出情況，并對播出過程中存在的問題及時發現和解決，需要對廣播電視監測網加強建設，使廣播電視異地遠程監測監管得以實現。目前，在廣播電視監測網建設中，通過編目、音視頻識別技術、邊緣計算以及云計算等技術的應用，監測技術朝著智能化、自動化方向發展。但在實際建設過程中，因受到技術條件限制，無法對智能化、自動化監測需求予以滿足。因此，在5G技術快速發展的新時期，需要對此技術優勢提高認識，充分利用其低延遲、高速率、切片服務、多用戶接入等優勢，為廣播電視監測的智能化發展提供有力支撐。

1 5G技術概述及在廣播電視網絡中的運用

作為第五代移動通信技術，5G技術在物與物、人與人、人與物等智能互聯中的應用不斷深入。現階段其應用場景主要包括了mMTC，eMBB以及uRLLC。在mMTC場景中，通過此技術的應用，能夠顯著提高其連接能力，使人到物及消費到生產等全場景、全過程的覆蓋得以實現[1]。在eMBB場景中，通過此技術的應用，能夠有效提升傳輸速率，大幅度增強業務性能，進一步優化用戶使用體驗。在uRLLC場景中，通過此技術應用，其優勢能夠使無人駕駛與工業自動化等需求得以有效滿足。

在廣播電視網絡等融合中，通過此技術的應用，能夠使各方面業務需求得以滿足。首先，針對無線通信方面，能夠使公共廣播服務、局部與區域覆蓋的開放接入需求得以滿足;針對傳輸網絡方面，支持雙向通信，并進一步對流量進行優化;針對業務控制，使局部廣播及區域廣播業務實現共存。其次廣播電視網絡與5G技術特點有效結合，能夠滿足移動接收、廣泛覆蓋以及個性化服務等需求。此外，5G技術與廣播電視網絡的融合架構功能主要包括了廣播寬帶切換、內容分發控制、媒體控制及用戶畫像生成等，能夠通過雙向傳輸模式，針對媒體內容、流量以及用戶等進行傳輸優化，并對新虛擬網絡進行合理切換。

2 現階段廣播電視監測網現狀及智能監測需求分析

2.1 監測網現狀

目前相關管理部門對廣播電視監測網加大了建設力度，其中各級廣播電視監測網有著不同的分工和作用，使異地遙控監測轄區短波、中波、開路電視、調頻、數字開路電視、有線電視等廣播電視節目信號的功能得以實現。通過對廣播電視信號的場強、頻帶寬度、調制度、誤碼率、信噪比等技術指標進行監測，能夠及時掌握收測地廣播電視播出效果，有效維護廣播電視播出安全性[1]。現階段，通常由監測臺和裝在轄區各地的遠程監測設備共同構成各級廣播電視監測網，主要租用中國電信、聯通、移動三大運營商的數據專用線路，或利用有線電視線路SDH中的數據專線等。此類線路帶寬通常小于2 M。為了更好地適應不斷升級的業務需要，以及不斷提高的數據線路要求，需要加強新技術的應用。

2.2 智能監測需求

隨著廣播電視監測網建設力度的加強，廣播電視播出事故發生概率大幅度降低，播出事故異態發現時間、處理時間有效減少，播出安全性得到保障，在各級廣播電視監測網在廣播電視播放效果保障中發揮著重要作用。目前在廣播電視監測中，節目編目技術、音視頻識別技術、邊緣計算、云計算等技術不斷引入，并朝著智能化、自動化方向逐步發展。同時，監測網絡結構需要從網絡帶寬、網絡延遲、監測站點安裝地點等幾方面入手，確保智能監測新需求得以滿足。

現階段不少遠程監測站點與監測臺之間的連接線路帶寬通常低于2 M，部分線路帶寬能夠實現10 M以上。但在監測站點，廣播電視節目的當地遠程編目仍無法實現，主要采用節目錄像錄音設置，再將相關文件傳送至監測臺站的當地編目，從而完成播放任務。另外，廣播電視節目錄音錄像通常采取MP3或MPGE-4壓縮文件的方式，能夠使文件傳輸時間縮短，但在此狀況下，仍需要監測人員投入大量時間和精力，對節目錄音錄像任務進行設置，并對錄音錄像進行回傳等。

隨著音視頻自動識別技術等的逐步使用，需要實時對比監測對象節目同特征庫參數，網絡延遲問題日益凸顯。為了更好地滿足未來基于云計算、邊緣計算的自動化、智能化廣播電視監測的網絡延遲指標要求，需要有效保障低網絡延時的網絡服務[2]。

在現有監測網中，不少監測地點因無法與數據線路有效接入，監督結果無法準確反映當地實際監測狀況，導致監測需求無法有效滿足。比如部分偏遠農村缺乏有線數據線路，不在廣播電視播出覆蓋范圍內。另外監測站點回傳的監測結果，也無法真實反映農村實際播出狀況。

3 5G在智能化廣播電視監測網中高性能技術優勢應用

3.1 5G頻譜優化

相較4G網絡，5G網速能夠提升至少10倍以上。以往可利用的頻譜不僅極容易受到技術限制，同時作為有限資源，通常由相關管理部門根據實際情況進行分配，以頒發相應通信牌照的方式進行管理，其中三大運營商采用的4G網絡的通信頻率一般為1.8～2.6 GHz。現階段可利用的頻率資源隨著技術的不斷發展和進步也在不斷增加，尤其是5G技術的投入運行，使高頻率通信達到2.6 GHz以上。

3.2 大規模多進多出天線技術

根據相關理論，通過提升信道的信噪比，能夠使信道容量也相應增加。在監測系統中，應用Massive MIMO技術的，能夠實現空分復用、空間分集、波束賦形等功能。無線電波在基站與終端之間進行通信傳播時，因建筑物等所產生的衍射、遮擋反射、折射等，會導致多個通信路徑的形成，利用多根天線輸入和輸出技術，能夠使天線增益大幅度提升。通過對信號波束賦型，以及信號波束形狀改變，波束無效方向上的發射功率有效降低，信號強度切實提高，進一步使信噪比提升，誤碼率有效減少[3]。此天線技術在4G網絡中得到廣泛應用，隨著5G網絡的推廣，頻率在進一步提高的同時，還能使通信天線尺寸有效縮短。所以Massive MIMO技術在5G技術的智能化應用中，具有顯著的應用優勢。

3.3 智能廣播電視監測網的構建

為了有效保障5G技術在智能廣播電視監測網中各項性能指標的實現，除了加強5G頻譜優化以及Massive MIMO技術應用外，還需要加強應用高階調制技術、新型多址技術等多項通信技術。為了有效滿足現有廣播電視監測網的監測業務需要和安全要求，需要采用有線數據專網進行網絡的搭建，其中5G網絡的切片技術能夠切實提高智能廣播電視監測網的無線組網的可行性。在實際應用過程中，通信運營商需要根據行業用戶的實際網絡需求，對5G網絡進行分割，使其形成若干專用通道。此切片技術能夠實現差別網絡服務，不僅可對多連接、大帶寬等不同用戶需求予以支持和滿足，還能夠根據用戶的實際需求，在不同時間和階段滿足差異動態Qos服務等級需求。在重要活動或重要保障時期，通過此技術的應用，能夠增加監測站點線路彈性，從而滿足低延時、大帶寬的專線鏈接服務需求。

4 結語

在廣播電視智能化監督網建設中，通過5G網絡的大規模商用，能夠實現為智能化無線組網，同時利用高速無線網絡，突破以往的有線數據網絡監測選點限制性，促進廣播電視節目的實時異地編目的實現，同時為智能自動化監測發展奠定堅實的基礎。

[參考文獻]

[1]何劍峰.5G技術在廣播電視技術領域的應用[J].視界觀，2020（8）：1.

[2]李少彬.5G技術在未來電視廣播技術中的應用[J].西部廣播電視，2020（8）：257-258.

[3]韓將星.5G時代中國無線電云智能化監測網系統研究[J].中國無線電，2019（7）：42-48.

（編輯 傅金睿）