5G通訊技術在廣播電視傳播覆蓋方面的應用實踐

◎史靈君

(國家廣播電視總局五七三臺，北京 102209)

近年來，我國在通訊技術和互聯網技術的研究和運用上，取得了巨大的成就，很多應用領域都達到了國際先進水平。5G 通訊技術相對于4G 來說，速度快、延時小、網絡容量大，能夠在較短的時間內進行大量的數據傳送和廣播，它的理論傳輸速率可以達到1 000MB/分鐘，為高清視頻的傳送與共享打下了很好的基礎。在新時期中，5G 技術還沒有得到廣泛應用，因此，在對5G 技術的研究中，相關技術人員將要更加重視其在理論上的應用。同時，也要充分認識5G 技術的特征和實際情況，從而促進我國廣播電視技術的發展。

5G 技術的普及，要求廣播電視產業進行改革和創新，加速5G 技術在廣播電視產業中的應用，與5G 時代的發展趨勢相適應。通過這種方式，廣播電視的發展將會更加多元化，更加迅速地向社會提供更好的服務。同時，也正是有了5G 技術的支撐，才能使廣播電視產業在復雜的市場環境中實現平穩過渡，并在傳媒產業中占有舉足輕重的位置。

一、5G技術的特點和應用場景

(一)5G 技術綜述

5G 技術主要特點是高速傳輸。相比于4G 時代，5G 通訊技術能夠降低網絡信號的傳輸的延遲速率，從而推動實時轉播行業的發展，從而解決了對視頻圖像的干擾問題。對于5G 技術的優點而言，雖然還處在5G 網絡的初期階段，但是其特性和功能已經很明確了，該技術在促進新的應用和改善已有的應用方面具有很大的潛力。

除已有的應用場景之外，5G 將會在很多行業，如醫療、汽車、智能城市、智能廣播電視、工業自動化，實現功能更強大的創新路徑，這將會對我們的生活產生巨大的影響。大部分分析師和業界人士都相信5G 將成為下一輪世界GDP 增長的新推動力。另外，新基建政策的出臺，以及各地政府持續加大投資力度，推動5G 應用的創新，使5G 的應用領域不斷擴大。

(二)5G 將深度賦能多種強大的應用場景

5G 將為所有功能強大的應用程序提供深入的支持。5G網絡能夠提供三種不同的應用環境，包括增強型移動寬帶(EMBB)、超可靠的低延時通訊(URLLC)、海量機器類通信(MMTC)。

增強型移動寬帶(EMBB)可以使用戶的數據傳送速度達到20GBPS，從而提高客戶的使用體驗。它能夠支撐諸如AR、人工智能、VR、4K 超高清以及8K 等高帶寬應用。

海量機器類通信(MMTC，即大規模的物聯網)：MMTC可以實現廣泛的網絡覆蓋，也可以在室內進行深度的滲透，并能支持大規模的設備互聯，使得每平方公里都能連接一百萬個網絡設備。該應用場景通過提供低功率的LPWA 技術，以適應迅速發展的移動物聯網的需要。LPWA 技術能夠利用低功率的方式進行遠距離的覆蓋。它的最優數據傳送可以為小型和間接型設備提供技術上的通訊支持。

超可靠的低延時通訊(URLLC)：URLLC 可以完成很多重要的工作。有些應用程序要求極低的延遲(小于1MS)，并且具有很高的可靠性和實用價值。

實際上，不是所有的應用都要使用5G 技術的全部功能。一些應用程序要求使用多種功能的組合。一般情況下，這是一種動態變化的過程。比如，遠程物聯網傳感器電池供電采用了低功率、高數據傳送率通信，這是典型的MMTC 應用。由于這一應用程序要求從機器人裝置向外科醫師傳送大量的傳感器數據，并且在手術期間幾乎實時地做出反應，因此，遠程機器人的操作要求與EMBB 和NURRLC 相結合。5G 技術廣泛用于廣播電視，它是MTC、EMBB、URRLC 等多種功能的結合。5G 具有足夠的網絡切片能力來適應這種變化。這個特性可以對網絡資源進行分區和管理，并動態地適應未用的應用。

二、5G技術在廣播電視技術領域的實際應用

(一)5G 技術對廣播電視影響

在5G 技術的推動下，廣播電視領域可以發揮更強的實際作用。廣播電視可與5G 通訊技術相結合。相對于傳統的廣播技術，5G 網絡廣播具有移動性、及時性和可根據需要進行有針對性的廣播，使傳統的廣播電視產業進入了一個新的發展時期。同時，用戶流量指數的增加也在一定程度上影響著廣播電視在5G 通訊技術的深化。因此，對5G 通訊的技術模式與內容進行深入的探討，以推動其在廣播電視實際中的應用，為我國廣播電視事業的蓬勃發展作出重要的貢獻。尤其是5G 點到點的廣播技術在實際應用中有著顯著的優越性,推動廣播技術和通訊技術的融合是今后發展的必然趨勢。以往在4G 技術標準下，提出在廣播電視產業中采用EMBMS 技術，其技術優勢是顯而易見的。但是MBMS 技術在我國的應用還不夠廣泛，其應有的功能和價值還沒有完全發揮出來。5G 技術的推廣和發展，在我國廣播電視業的發展中起著舉足輕重的作用，從而起到推動廣播電視覆蓋市場的發展作用。

(二)5G 技術下的廣播業務的改變

5G 技術所支撐的廣播業務已經有了很大的改變。隨著5G 通訊技術的不斷推廣，也使得移動寬帶得到了加強，實現了移動設備在低延時通訊條件下，可以更好地利用移動設備，提高了對數據的存取和應用；同時。5G 通訊技術通過對不同視角的視頻傳輸、AR、NVR 等高品質的視頻傳輸，可以很好地滿足應急廣播的快速傳播和傳媒應用的需要。另外，采用5G 技術，可以在全球范圍內實現數字廣播和電視的傳輸。當前，4G 技術中，視頻、圖像、聲音等信息的傳送主要采用點對點技術。從而提高網絡信息資源的利用率，從而更好地滿足大眾對廣播、電視等媒體行業發展的需要。隨著5G 技術的不斷發展，將會極大地提高廣播電視的技術水平，從而有效地解決當前的網絡信號丟失、現場實時干擾等問題，從而推動我國廣播電視的應用與發展。5G 技術的應用能夠有效地滿足目前移動終端對海量視頻的要求，減輕網絡數據量的巨大壓力使FEBMS 技術能夠在實際的網絡中得到廣泛的應用，通過5G 技術，對視頻資源進行智能控制，使其實現更加流暢地進行在線交互的功能，也能使人們更好地進行在線、實時的超高清視頻的傳輸，從而推動廣播電視傳播覆蓋的應用。

(三)LTE 技術為基礎的EMBMS

在以往4G 技術的情況下，移動終端的視頻業務用戶數量明顯增多，從而使4G 網絡的負荷增大。同時，它還會阻礙網絡視頻的流暢、清晰度，從而降低用戶的使用體驗。為有效地改善這種狀況，技術工作者們往往會采取改變LTE技術的方式，并在LTE 技術基礎上完善演進型多媒體廣播技術及技術應用標準。在5G 技術逐漸普及、商品化的今天，3GPP 技術可以改善和更新EMBMS 的應用模式，使之與5G服務的實際應用相適應，它的實際應用還沒有達到預期的效果。因此，在5G 技術發展的大背景下，必須不斷地發展和應用EMBMS 技術，以保證5G 技術在廣播電視產業中的穩步發展，因其效率遠遠高于MBMS，從而為其技術支撐。通過5G 技術在廣播電視技術中的應用，廣播電視可以實現多網絡融合，使其在技術上的應用得到進一步的擴展，從而顯著地推動了新時期廣播電視行業的發展。在新形勢下，各有關部門應充分認識到5G 技術在新形勢下的發展動向，隨著5G 技術的不斷發展，廣播電視的數據傳輸方式將會變得更加方便，其網絡化、現代化的交互場景將會提高用戶的使用體驗，從而為廣播電視技術的發展提供有利的環境。同時，有關技術的發展也符合新時期人民的需要。

除了以上提到的超高清晰度視頻的采集、編輯、制作、傳輸和直播之外，5G 的點對點智能終端也會越來越多地被使用。同時也為廣大網民帶來了5G 新聞服務，并為廣大網民帶來全新的體驗；兩會前夕，新華社還舉辦了5G 全息電視直播專題訪談，5G 技術在廣播和電視中得到了廣泛的應用。

三、5G通訊技術的可取之處

在對5G 技術在廣播電視中的運用進行分析時，必須明確目前的發展形態。現在廣播電視已經通過4G 通訊系統進行了信號的傳送，使電視信號和通訊的網絡相結合。隨著5G 通訊系統的數據傳輸速率不斷加快，今后在廣播電視產業的發展中，將會使得5G 技術和廣播電視結合更加緊密。

(一)智能化傳輸

5G 通訊技術的特征是智能化。它能夠為各種智能、平板電腦等各種設備提供靈活的技術支撐，同時還可以將5G技術運用到新型家電、智能手鐲、健身跟蹤器以及AR 裝置中。把這種技術與廣播電視結合起來，能夠使廣播電視傳播信號更靈活、更智能，更好地滿足人們對信息的需要，達到全面覆蓋的目的，從而改變人們的通訊生活。

(二)低延時傳送

5G 通訊的應用是指信號傳送及通訊反應更快，更穩定。比如，5G 技術在交通調度、自動駕駛、遠程醫學等方面具有很大的應用價值。將這項技術應用在廣播電視節目的攝制過程中，有利于實現更穩定、更無延遲的實時交互，從而使觀眾的觀看體驗達到最佳。

(三)安全傳輸

5G 通訊技術的不斷更新與發展，都大大減少每一位使用者的費用。與此同時，相關技術企業也在不斷地更新5G技術，以便為客戶提供更加穩定和安全的通訊技術。經過不斷的調整，5G 對廣播電視節目的積極效應正在不斷擴大。

四、5G通信技術下廣播電視的發展對策

(一)明確新的工作目標

5G 通訊下的廣播電視發展戰略應針對新通訊技術的優點與特征，結合廣播電視發展的需要，提出了新的工作目標，為保證在各種規格的終端和顯示屏上都能收到穩定的無線通訊信號，5G 通訊工作組將與ITU、3GPP 聯合使用，保證5G 通訊技術在世界范圍內占有優勢。同時將5G 通訊的工作目標與無線廣播電視發展的技術需求相結合，以支撐我國民族工業技術發展及相關產品的開發。建立技術方案，建立知識產權的審查機制，有助于產業標準的進一步完善，為相關技術的應用提供場景支撐。

(二)完善廣播電視體系

在傳送特定的信息時，采用廣播方式可以獲得較好的傳送效果，如突發信息、列車廣播信息等。當前的廣播方式多為各個城市依據各自的實際情況，建立廣播通訊基站，并將有關信息公布出去。由于該方法的地域局限性較大，所以人們只能接收不同的局部信息。5G 通訊技術中的運用，不僅能夠建立一個獨特的城市廣播系統，而且能夠將整個網絡的資源進行集成和處理，從而形成一個有效的、集成的網絡。在廣播業務方面，采用此方法可以增加廣播內容的信息量。同時，各地區電臺可以增加廣播資源，讓收聽者可以根據自己的喜好進行選擇，逐步擴大廣播使用范圍。

5G 通訊系統的體系結構建立在5G 通訊技術標準化的基礎上。廣播電視系統架構得到了進一步的優化，為廣播電視在無線網絡層次上的生產與播出提供了技術支撐。UPCF 可以作為一個特殊的應用程序的核心模塊，通過廣播電視的寬帶轉換，可以使用戶層和廣播電視節目的播出層進行雙向的互動，并能實時地進行數據的傳遞和交換。

(三)新技術的應用模式

在5G 技術的實施中，由于采用了全域覆蓋的操作方式，使數據的傳送速率得到了極大的改善，從而使電視和網絡的穩定性能得到了改善，使整個系統的運行和開發質量得到了改善。在特定的應用中，廣播電視產業必須對其現有的硬件設施進行優化。5G 技術能使4K 高清晰度電視節目信號傳送，使廣大用戶對這類電視節目的熱情得到了極大的提升。對廣播電視產業而言，這類節目在硬件設施上的需求是不容忽視的。針對有資質的節目制作單位，應考慮整合與替代工作，以提升節目制作的競爭能力。

當前中國5G 通訊技術發展的主流方式是ATSC。可以利用多種復雜的網絡技術，實現多層次的數據和平臺的建立。通過對技術設定和應用方式的不斷更新，使數據接收更加平穩，同時也為超高清、4K 高清業務的發展提供了可靠的技術支撐。比如，在廣播雙向通訊時隙中引入分層復用技術，其上行通道的傳輸能力將大大超出信號組織的實際需求。該技術既能滿足不同時段的雙向通訊需求，又能適應熱點內容的改變。相較而言，現在廣播電視所用的LTE 技術，LTE的多媒體廣播群服務中，無線資源的利用率很低。為了適應廣播電視大功率鐵塔的服務需求，必須對其技術進行優化與調整。

(四)探討5G 通訊技術的多元化發展

5G 通訊技術是一種將多種技術和業務網絡相結合的新技術，它的研發與應用，使許多使用者和信息產業都能獲得更多的經驗。將它與智能網絡的應用結合起來，能夠實現多種不同的信號訪問和傳輸覆蓋。在廣播電視工業信息化建設的總體規劃中，相關管理人員必須深入探討5G 技術的發展前景，并結合用戶的實際需求，對網絡與終端資源進行智能化的分析與挖掘。在5G 通訊時代，廣播電視網絡除了能夠進行音頻和視頻的傳送外，還能夠建立一個能夠支撐多個業務的大型網絡體系結構，為相關行業的發展提供可靠的支撐。

五、結語

綜上所述，5G 通訊技術的迅猛發展，對廣播電視的發展產生了極大的沖擊。因此，廣播電視部門要充分發揮5G技術的優勢，充分發揮5G 的高速、低延、大帶寬、大容量等優點，推動傳輸路徑優化、業務拓展、廣產業技術融合、終端平臺延伸，相關技術工作者要堅定信心，敢于創新，根據廣播電視的實際情況，積極投身到5G 的建設中去，開發新技術、新服務、新業態，引領全球5G 廣播電視產業的發展。