淺析5G技術在未來廣播電視技術中的應用發(fā)展

鐘志明

摘要：隨著近幾年科技的發(fā)展，我國信息網絡技術不斷創(chuàng)新，在人們生活中廣泛應用了5G技術，我國注重5G技術的發(fā)展，要做好5G技術創(chuàng)新和標準化工作。基于此，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(fā)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(jié)目內容是重點問題。5G技術主要通過傳統(tǒng)技術發(fā)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(shù)字化轉型關鍵基礎設施，5G將導致各行業(yè)經濟發(fā)展邁向新的臺階，從平臺到生態(tài)推動我國數(shù)字經濟新發(fā)展。據(jù)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(qū)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(jié)能發(fā)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(fā)展下，我國工業(yè)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(fā)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(yè)務計算，實現(xiàn)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(fā)試驗第三階段的核心網系統(tǒng)網絡功能測試。5G非獨立網測試對快速實現(xiàn)5G商用部署具有重要意義。

2 基于LTE的eMBMS

5G廣播系統(tǒng)應用中采用LTE數(shù)據(jù)業(yè)務通用網元添加MCE，MBMS GW，更好的支持e MBMS業(yè)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(xiàn)。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(shù)據(jù)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(yè)務，被統(tǒng)稱為5G廣播主業(yè)務等。5G系統(tǒng)中4K超高清視頻，多視角視頻，VR等高質量多媒體業(yè)務可采取廣播方式進行分發(fā)。全球移動通信業(yè)界開始研究高效的數(shù)字廣播系統(tǒng)。蜂窩移動通信網絡分發(fā)網絡視頻內容采取單播方式，數(shù)字廣播系統(tǒng)可同時向固定終端分發(fā)視頻內容。數(shù)字廣播系統(tǒng)適于移動通信網絡運用商用于大數(shù)據(jù)流量寬帶信息分發(fā)。對目前蜂窩移動數(shù)據(jù)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(yè)界對演進型eMBMS進行線網實驗，5G廣播發(fā)展目標是提供新興廣播業(yè)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(yè)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(xiàn)移動視頻廣播有效性，實現(xiàn)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(xiàn)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(fā)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(chuàng)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(fā)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(jù)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(xiàn)。控制層面支持網絡資源虛擬化考量業(yè)務需求，整合不同類型的服務，對網絡架構設計依據(jù)為5G系統(tǒng)架構技術規(guī)范，不涉及漫游網絡參考架構。采用HPHT與LPLT聯(lián)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(yè)務及環(huán)境方面要素，構成完整的終端用戶應用場景，采用依據(jù)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(huán)境。通過交互能力與內容解析度等方面對業(yè)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(yè)務需求主要涉及單向廣播與雙向通信方式，進行優(yōu)化可實現(xiàn)對無線網絡高效應用。

4 下一代地面數(shù)字廣播電視技術的發(fā)展

當今時代科技迅猛發(fā)展，新的技術革命帶來傳播載體變化，現(xiàn)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(yè)務發(fā)展需要新技術支撐。例如，歐洲第二代地面數(shù)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(tǒng)中。

5G廣播電視系統(tǒng)的業(yè)務形態(tài)主要分為四種，具體為廣播電視、網絡視音頻、應急廣播和數(shù)據(jù)推送。5G技術出現(xiàn)對我國傳統(tǒng)數(shù)字廣播技術具有很大的挑戰(zhàn)，發(fā)展需求愿景中，5G技術能支持虛擬現(xiàn)實等多種業(yè)務，因網絡圖像及視頻業(yè)務急劇增長，影響用戶訪問的移動通信量。單純增加寬帶數(shù)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(xiàn)。隨著5G技術快速發(fā)展，構建廣電業(yè)務用戶增強方案，旨在更好的發(fā)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(yè)務是視頻點播，是雙向非對稱業(yè)務。目前運營商寬帶雙向業(yè)務競爭激烈，其核心技術是窄帶物聯(lián)聯(lián)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(shù)字電視標準研究熱點。全球未來廣電業(yè)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。現(xiàn)代技術能力需全面支持適應移動應用業(yè)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(xiàn)對我國傳統(tǒng)數(shù)字廣播技術帶來巨大挑戰(zhàn)，數(shù)字廣播技術獲得新的發(fā)展機遇。5G技術能支持虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實等多種業(yè)務，因網絡圖像及視頻業(yè)務急劇增長，出現(xiàn)爆發(fā)式的網絡流量，影響用戶訪問移動通信量。單純增加寬帶數(shù)量無法解決相關問題，最佳方式是支持廣播業(yè)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(xiàn)。隨著我國5G技術快速發(fā)展現(xiàn)，已構建廣播電視業(yè)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(fā)揮其社會經濟效益。

5 結語

我國的5G廣播系統(tǒng)設計將是大力推動移動業(yè)務優(yōu)先發(fā)展，加強發(fā)展高清視頻業(yè)務，全面整合利用現(xiàn)有的廣播電視資源，打造中國特色的5G廣播電視系統(tǒng)。隨著我國VR/AR等多種技術快速發(fā)展，高質量投屏及沉浸式視頻成為熱點，運營商轉變?yōu)榫C合視頻業(yè)務運營，當前單純依靠運營商難以實現(xiàn)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(fā)展。5G技術與廣電技術分配有利于視頻廣播，多元化創(chuàng)新媒體業(yè)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.