關(guān)于5G在未來廣播電視技術(shù)中應(yīng)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(dāng)今社會科技的快速發(fā)展，可以肯定在不遠的未來，5G技術(shù)將應(yīng)用在社會的各行各業(yè)之中。而對廣播電視業(yè)務(wù)而言，5G技術(shù)的應(yīng)用將大幅推動行業(yè)的發(fā)展。5G技術(shù)可以在顯著提升移動端廣播電視數(shù)據(jù)傳輸速率的基礎(chǔ)上，有效保證廣播電視播出的穩(wěn)定性與可靠性。5G技術(shù)還能為不同用戶提供可定制的差異化服務(wù)，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(yè)突破現(xiàn)有的桎梏，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1 5G技術(shù)概述與其對廣播電視行業(yè)的影響

5G技術(shù)即第五代移動通信技術(shù)，它的重要特質(zhì)之一即為網(wǎng)絡(luò)融合，旨在為用戶與用戶之間、用戶與智能設(shè)備之間、甚至智能設(shè)備與智能設(shè)備之間提供網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，可以滿足不同用戶全過程、全環(huán)節(jié)、全覆蓋的使用需求。5G技術(shù)能給人們的日常生產(chǎn)生活，乃至整個社會的經(jīng)濟效益產(chǎn)生積極影響。

對普通用戶而言，5G技術(shù)給大家?guī)淼淖钪庇^的感受是網(wǎng)速得到巨大的提升。5G的數(shù)據(jù)傳輸速率遠遠高于之前幾代移動通信網(wǎng)絡(luò)，最高可達10Gbit/s，相比較于目前廣泛使用的4GLTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)今家庭廣泛使用的光纖接入有線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度還要快。

對廣播電視行業(yè)相關(guān)的業(yè)內(nèi)人士而言，5G技術(shù)除了帶來數(shù)據(jù)傳輸速率的巨大提升以外，基于5G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)終端直連通信（D2D）、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，還能為廣播電視數(shù)據(jù)傳輸提供更低的網(wǎng)絡(luò)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(yīng)當(dāng)前科技發(fā)展的基本要求。與4G網(wǎng)絡(luò)相比較，5G技術(shù)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(xiàn)通信數(shù)據(jù)的收發(fā)，無需交替申請收發(fā)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(yè)中的實時性要求，并能為不同用戶提供個性化定制服務(wù)，使功能更為豐富。5G技術(shù)還擁有動態(tài)組網(wǎng)的功能，此功能所帶來的突出特質(zhì)即為優(yōu)秀的頻譜資源利用率，這對廣播電視行業(yè)來說是彌足珍貴的優(yōu)點，可以讓各大電視臺在有限的帶寬范圍內(nèi)并行播出更多的電視頻道。

2 基于5G技術(shù)的廣播電視類業(yè)務(wù)

基于5G技術(shù)的廣播電視類業(yè)務(wù)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(yè)務(wù)都離不開基于5G的數(shù)字廣播技術(shù)。目前，5G技術(shù)在數(shù)字廣播系統(tǒng)中的應(yīng)用正是移動通信領(lǐng)域內(nèi)的主要研究方向之一。與傳統(tǒng)廣播電視技術(shù)相比，基于5G技術(shù)的數(shù)字廣播并非是一種單播，該技術(shù)同時采用廣播網(wǎng)絡(luò)、5G網(wǎng)絡(luò)（組播和單播）、固網(wǎng)（組播+單播），是一種混合型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以向各類移動終端實時傳輸信息。隨著當(dāng)今社會科技的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶大規(guī)模增長，各種視音頻業(yè)務(wù)及圖像業(yè)務(wù)需求迅速提升，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)流量的急速增長，使得移動通信網(wǎng)絡(luò)需承受很大的業(yè)務(wù)壓力，此時引入數(shù)字廣播業(yè)務(wù)技術(shù)能從根本上解決上述問題。故而，在將來的廣播電視領(lǐng)域中，將廣播電視技術(shù)與通信技術(shù)相互融合始終是未來的技術(shù)發(fā)展方向之一，比如以5G技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字廣播技術(shù)對單播模式進行創(chuàng)新，所提供的混合型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)業(yè)務(wù)；還有憑借5G技術(shù)支持，提供傳統(tǒng)廣播業(yè)務(wù)中所欠缺的用戶交互性相關(guān)業(yè)務(wù)等。

3 未來廣播電視對5G技術(shù)的應(yīng)用

3.1 5G移動視頻業(yè)務(wù)

應(yīng)用5G技術(shù)的廣播電視網(wǎng)絡(luò)將不再采用傳統(tǒng)架構(gòu)，而是基于云和虛擬化，以實現(xiàn)“移動優(yōu)先”為目標(biāo)的廣播電視服務(wù)。隨著各系統(tǒng)業(yè)務(wù)相互融合，廣播電視與5G技術(shù)將實現(xiàn)業(yè)務(wù)承載匯聚，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)智能協(xié)調(diào)觀眾需求，從而實現(xiàn)提效降耗，為觀眾帶來更優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用體驗。5G技術(shù)可以按需動態(tài)組網(wǎng)，提高頻譜資源的利用率，讓各個電視臺在有限的帶寬內(nèi)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?；?G技術(shù)的移動視頻業(yè)務(wù)，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(qū)域化廣告投放等屬性，觀眾可以使用傳統(tǒng)電視或者各種移動終端設(shè)備，通過不同的接入渠道，獲得無處不在的媒體內(nèi)容消費[1-2]。

3.2 5G制播業(yè)務(wù)

5G技術(shù)同4K與8K、VR與AR等高新技術(shù)相結(jié)合，能為廣播電視的采、編、播、傳等不同環(huán)節(jié)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(xié)同審核、高新視頻高碼率播放和低延時云端高速發(fā)布等。

從制作層面上說，5G輕量級演播室能夠?qū)崿F(xiàn)可移動的前方演播室現(xiàn)場報道與現(xiàn)場連線。遠程視頻編排則使用了基于5G網(wǎng)絡(luò)的邊緣計算技術(shù)，該技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點上設(shè)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(wǎng)絡(luò)的效能，使其滿足業(yè)務(wù)前移需求，讓廣電媒體內(nèi)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(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可以進行網(wǎng)絡(luò)邏輯獨立區(qū)域的劃分，從而實現(xiàn)不同分組用戶接入后得到的功能和服務(wù)的差異化。與此同時，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)還能提供類似VPN的隔離機制，保證各切片網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的獨立性，從而在滿足差異化播出業(yè)務(wù)需求的同時，為播出系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)提供足夠的隔離屬性，保障播出安全。

3.3 5G應(yīng)急廣播

應(yīng)急廣播一般是用來在突發(fā)緊急事態(tài)的情況下，向市民發(fā)布政府相關(guān)部門提供的預(yù)警信息。應(yīng)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(tǒng)廣播電視的接收終端一般為家用電視機，這類設(shè)備普遍不存在便攜性，受此限制，通過傳統(tǒng)廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膽?yīng)急信息一般無法在信息發(fā)布的同時獲得廣泛的傳播。而通過傳統(tǒng)通信媒介傳播的應(yīng)急信息，往往又因為遭遇突發(fā)的緊急情況，使得通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)信道擁堵或者業(yè)務(wù)負荷太大，而不得不暫緩?fù)ㄐ牛瑢?dǎo)致應(yīng)急信息無法及時傳遞的情況。

隨著當(dāng)今社會的發(fā)展，得利于5G技術(shù)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(shù)完全可以打破傳統(tǒng)廣播電視網(wǎng)絡(luò)的桎梏，通過使用混合型網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字廣播技術(shù)，同時向信號覆蓋范圍內(nèi)的所有用戶終端發(fā)送應(yīng)急廣播，以最快的時效將應(yīng)急信息傳遞給廣大用戶，以為用戶爭取到寶貴的應(yīng)急準(zhǔn)備時間。

4 基于5G技術(shù)的未來廣播電視發(fā)展方向

5G技術(shù)的出現(xiàn)為傳統(tǒng)廣播電視業(yè)務(wù)開辟了一條新的發(fā)展方向。憑借著高速率、寬帶寬、低延時、廣覆蓋的特點，5G技術(shù)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(xiàn)高質(zhì)量的視音頻與用戶終端穩(wěn)定的移動接收。充分利用基于5G的廣播電視技術(shù)中所使用的混合型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點，使得廣播電視受眾的終端設(shè)備既可以是傳統(tǒng)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(shù)所能帶來的可定制化高清移動業(yè)務(wù)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(yè)的未來發(fā)展需求。

基于5G技術(shù)所能帶來的上述這些技術(shù)支持，首先，廣播電視行業(yè)必須摒棄或調(diào)整傳統(tǒng)的單向廣播的模式，借鑒對于移動通信網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要的雙向通信技術(shù)，充分利用5G技術(shù)中所運用的同時同頻全雙工通信（CCFD）模式，融合5G技術(shù)與廣播電視技術(shù)，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(yè)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(nèi)容進行整合調(diào)研，從而聚合與充分利用優(yōu)質(zhì)媒體資源，使自己足以為觀眾提供更多差異化的服務(wù)，形成具有廣播電視行業(yè)背景的獨特優(yōu)勢，并憑借這個優(yōu)勢吸引更多的用戶群體，增加廣播電視受眾。

5 結(jié)束語

綜上所述，5G技術(shù)必將指明網(wǎng)絡(luò)技術(shù)未來的發(fā)展方向，為人們的生活與社會的發(fā)展提供便利。廣播電視行業(yè)必須牢牢抓住5G時代的發(fā)展機遇，充分把5G技術(shù)與廣播電視技術(shù)相融合，充分利用5G技術(shù)有的優(yōu)勢，改進行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)手段，制定合理可行的發(fā)展策略，提高廣播電視節(jié)目與觀眾之間的交互性，開發(fā)新的移動業(yè)務(wù)，提高面對緊急事態(tài)的應(yīng)急相應(yīng)能力，提高節(jié)目水平，盡可能給觀眾提供最全面的服務(wù)。