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【摘要】5G技术作为我国通讯行业前沿技术之一，正加速研发与应用。广播电视行业与通讯领域联系紧密，因此，有必要探索5G通讯技术在广播电视传输覆盖的应用。本文阐述了5G通讯技术优越性，从技术角度探索了5G技术在广播电视传输覆盖的应用，并提出5G技术有助于提升广播电视行业覆盖范围。
【关键词】5G技术;通信技术;广播电视;网络技术;广播电视输传覆盖
中图分类号：TN94 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.06..013
1. 引言
我国5G技术的发展走在世界前列。5G技术所具备的优势与之前移动通信网络相比，具有更加高超的速率，更小的延时，更大的网络容量，能够在短时间内传播出更为庞大的信息。
随着5G技术的广泛应用，广播电视领域，必须改革创新加快5G技术在广播电视行业应用，跟上5G时代的大发展趋势，适应崭新的工作模式。这样，广播电视事業的发展才能具备多元化的功能，发展才更加迅速，更好地服务于大众。5G技术的加持也能够让广播电视领域顺利转型，能够在复杂的市场情形下占据媒体行业的重要位置。作为传统传播媒体的广播电视行业可以在这种新型技术的支持下具备更加丰富的节目展现形式。国家广电总局要求：积极推动5G广播电视技术研究、标准制定及测试验证等相关工作，对技术路线、方案进行充分论证，综合考虑技术、业务、经济等因素，依托广电5G网络构建5G广播电视网络，同步试播5G广播电视信号，努力实现新形态的广播电视“人人通”“移动通”。
2. 5G通信技术优势
目前仍处在5G网络部署的早期阶段，但是5G技术的特性和功能已经明确，其具备催生全新应用和改进现有应用的潜力，也得到了业界的广泛认可。除了已经出现的应用场景之外，业界普遍认为，5G将在医疗保健、汽车、智慧城市、智慧广电和工业自动化等多个垂直领域实现更高水平的创新，这将切实改变我们生活的各个层面。多数分析师和行业评论家一致认为，5G将为全球GDP的下一轮增长提供新动能。全球移动通信系统协会（GSMA）近期发布的一份报告预测，未来15年，5G将为全球经济贡献2.2万亿美元，其中制造业、公用事业以及金融和专业服务业将成为最大的受益者。
在中国市场，电信运营商们正在加快5G网络的建设步伐。根据工信部公布的数据显示，预计到2020年底，全国开通的5G基站数量将超过60万个。与此同时，5G用户的数量也不断增长，目前累计终端连接数已超过1个亿。此外，随着新基建政策的提出，各地政府不断加大投入，推进5G基础设施建设，为5G应用的创新提供了强劲动力，5G的应用场景将更加丰富。
5G将深度赋能多种强大的应用场景。
5G网络的功能可满足三大应用场景的需求，包括增强型移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）、超可靠低时延通信（uRLLC）。
增强型移动宽带（eMBB）：eMBB能够为用户提供高达20Gbps的数据传输速率，从而让消费者获得更好的服务体验，它可以支持增强现实（AR）、人工智能（AI）和虚拟现实（VR）、4K超高清和8K等对带宽需求比较高的应用。
海量机器类通信（mMTC，即大规模物联网）：mMTC能够实现广域覆盖和深度室内穿透，支持海量的设备连接，使得每平方公里范围内可以连接的设备数量高达100万台。此应用场景通过提供低功耗广域网（LPWA）技术来满足快速增长的移动物联网需求。LPWA技术能使用较低功耗，实现远距离覆盖，其优化的数据传输可以支持小型和间歇性的设备数据块（Data Blocks）。
超可靠低时延通信（uRLLC）：uRLLC适用于需要执行许多关键任务的应用领域，这些应用需要超低的端到端时延（1毫秒甚至更短）以及高可靠性和实用性。
实际上，并非所有应用都需要使用5G技术的全部功能，有些应用可能需要不同的功能组合，通常这会是一个动态变化的过程。例如，远程物联网传感器使用电池供电，耗电量低、功耗低，采用低数据传输速率进行通信，属于典型的mMTC应用。而远程机器人手术则需要综合eMBB和uRRLC的功能，因为该应用场景需要将大量的传感器数据从机器人设备传送给外科医生，同时还要在手术过程中实现近乎实时的响应，5G技术在广播电视上的应用更多考虑是mMTC、eMBB和uRRLC功能的综合应用。
5G的网络切片功能足以应对这种需求的不断变化，该功能可以对网络资源进行分割和管理，并且能够根据不用应用的需求做出动态的调整。
3. 5G技术与广播电视技术的融合
在5G技术应用的过程中，广播领域能够具备更强的实践功能。随着新媒体技术的高速发展，信息传输效率与质量水平不断提升，网络用户规模不断扩展。5G技术高速发展，移动网络设备的普及程度进一步提高，移动媒体信息传播效率实现了新的提升，5G技术将必然形成以用户为核心的技术发展，搭建全方位的技术应用体系，业务和用户感知更加智能化，大大改变并提升了生活体验和生活方式。
近几年来，随着网络技术的快速发展以及智能终端的普及，视频业务的需求特别是对移动视频的业务需求井喷式增长。随时随地播放、下载视频已经成为人们生活中的重要组成部分，甚至成为一种生活方式。众所周知，视频业务的用户体验很大程度取决于网络的性能和带宽，特别是稀缺的无线带宽资源，已经成为当前制约移动视频业务发展的最大瓶颈。在这样的背景之下，5G及eMBMS增强型广播与组播技术的出现为解决这一矛盾提供了很好的解决方案。 所谓的eMBMS技术则指的是让传统广播业务能够具备多播业务。此项功能的实现是通过对空口层的利用而实现的，能够为受众提供多媒体领域的业务。在新型5G技术的支持下，广播领域不仅能够传递音频信息，还能够实现对视频信息的传播。因此，在5G技术的引领下，eMBMS技术也可以具备更多的应用场合，进而促进广播事业的稳步前行。
传统的无线接入网提供了点对点的单播承载服务（如文件下载、流媒体等），对于单播承载服务来说，其必须建立用户级的独立承载，但无法共享接入网的无线和传输资源。因此单播承载服务无法满足多套视频节目同时传送的业务场景。
eMBMS增强型广播与组播技术的特点是通过共享无线和传输资源，并以点对多点的方式传输一组视频业务（如：重大赛事直播视频、电视节目推送等），在提升网络资源利用率和效率的同时，保证了用户的业务体验。
eMBMS技术有效地解決了无线网络中单点发送多点接收的问题，实现了IP网络中点到多点的高效数据传送。利用网络的组播特性可以满足较多的业务场景，特别是广播电视传输覆盖行业，另外在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台等互联网多媒体业务。对于行业、企业的无线专网，比如轨道、能源、制造等垂直行业，通过eMBMS可以实现生产调度、集群对讲等多种业务，这既促进了生产方式的转变，也提升了行业生产效率。
以随时随地满足人民群众看电视为己任的广电从业者，eMBMS技术为广电进入移动视频业务领域，适配新的业务场景提供了解决方案：
在部分热点区域例如公共场所、景区、商业区等，针对广播大屏幕或者手机终端，实时播放视频节目、广告视频、图片或及时信息通告等，并支持信息源的在线更新。
针对偏远地区既没有有线网络也没有DTMB广播信号的家庭用户，可利用机顶盒（内嵌eMBMS模组）接收5G网络eMBMS视频广播，同时支持5G通讯功能。
为满足广电行业对移动视频的迫切需求，4技术与广电业务结合的5G广播，首次实现了5G广播与5G通信网络一体化。5GNR广播相比传统广播技术，具备移动性、时效性、按需定向广播等特点。5G广播领域解决方案中包含了端到端的eMBMS网络，这其中包括了U频段接入小塔，融合网业务平台，以及5G所定义的eMBMS专属功能实体，包括MCE，eMBMS 及BM-SC等网元（如图1所示）。对于终端产业链，5G所定义的eMBMS模块组以供广电行业的终端厂家进行集成开发，同时成熟的解决方案将在很大程度上推动产业链的发展和共赢，通过建立产业链间合作，eMBMS可以催生很多商业模式，推动视频业务的成功，促进广播电视覆盖市场的培育和发展。
2020年全国两会期间，中央广播电视总台将5G+8K实时传输和快速剪辑集成制作运用到报道上，并在4K超高清频道转播了十三届全国人大三次会议等重要会议。
除了上述超高清视频的采编、制作、传输、直播呈现，基于5G的点对点智能终端也将得到更广泛的应用。4月22日，人民日报推出了5G+4K高清慢直播，向用户展示珠穆朗玛峰的雄壮景致，拓展并丰富了5G新闻应用，为用户提供全新使用体验;全国两会前夕，新华社推出了5G全息异地同屏系列访谈，5G技术在广播电视领域得到广泛应用。
4. 结束语
近年来，我国已在通信技术研究、互联网技术应用方面取得了丰富成果，广播电视很多应用走在世界前列。我们广播电视科技人员要增强信心、勇于创新，结合我国实际参与5G建设，正视当前人民群众获取信息的渠道向互联网特别是移动互联网转移这一变化，将广播电视进手机作为广电从业人员的主责主业，强化大小屏互动，力争在5G广播电视领域研发出引领世界广电发展的新技术、新服务、新业态。
参考文献：
[1]诸云卉.关于5G在广播电视技术领域的应用研究.《万方数据》
[2]基于5G技术背景下的媒体“立体融合”探析.视听，2019，11
[3]5G将创造未来无限可能.数字通信世界
【关键词】5G技术;通信技术;广播电视;网络技术;广播电视输传覆盖
中图分类号：TN94 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.06..013
1. 引言
我国5G技术的发展走在世界前列。5G技术所具备的优势与之前移动通信网络相比，具有更加高超的速率，更小的延时，更大的网络容量，能够在短时间内传播出更为庞大的信息。
随着5G技术的广泛应用，广播电视领域，必须改革创新加快5G技术在广播电视行业应用，跟上5G时代的大发展趋势，适应崭新的工作模式。这样，广播电视事業的发展才能具备多元化的功能，发展才更加迅速，更好地服务于大众。5G技术的加持也能够让广播电视领域顺利转型，能够在复杂的市场情形下占据媒体行业的重要位置。作为传统传播媒体的广播电视行业可以在这种新型技术的支持下具备更加丰富的节目展现形式。国家广电总局要求：积极推动5G广播电视技术研究、标准制定及测试验证等相关工作，对技术路线、方案进行充分论证，综合考虑技术、业务、经济等因素，依托广电5G网络构建5G广播电视网络，同步试播5G广播电视信号，努力实现新形态的广播电视“人人通”“移动通”。
2. 5G通信技术优势
目前仍处在5G网络部署的早期阶段，但是5G技术的特性和功能已经明确，其具备催生全新应用和改进现有应用的潜力，也得到了业界的广泛认可。除了已经出现的应用场景之外，业界普遍认为，5G将在医疗保健、汽车、智慧城市、智慧广电和工业自动化等多个垂直领域实现更高水平的创新，这将切实改变我们生活的各个层面。多数分析师和行业评论家一致认为，5G将为全球GDP的下一轮增长提供新动能。全球移动通信系统协会（GSMA）近期发布的一份报告预测，未来15年，5G将为全球经济贡献2.2万亿美元，其中制造业、公用事业以及金融和专业服务业将成为最大的受益者。
在中国市场，电信运营商们正在加快5G网络的建设步伐。根据工信部公布的数据显示，预计到2020年底，全国开通的5G基站数量将超过60万个。与此同时，5G用户的数量也不断增长，目前累计终端连接数已超过1个亿。此外，随着新基建政策的提出，各地政府不断加大投入，推进5G基础设施建设，为5G应用的创新提供了强劲动力，5G的应用场景将更加丰富。
5G将深度赋能多种强大的应用场景。
5G网络的功能可满足三大应用场景的需求，包括增强型移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）、超可靠低时延通信（uRLLC）。
增强型移动宽带（eMBB）：eMBB能够为用户提供高达20Gbps的数据传输速率，从而让消费者获得更好的服务体验，它可以支持增强现实（AR）、人工智能（AI）和虚拟现实（VR）、4K超高清和8K等对带宽需求比较高的应用。
海量机器类通信（mMTC，即大规模物联网）：mMTC能够实现广域覆盖和深度室内穿透，支持海量的设备连接，使得每平方公里范围内可以连接的设备数量高达100万台。此应用场景通过提供低功耗广域网（LPWA）技术来满足快速增长的移动物联网需求。LPWA技术能使用较低功耗，实现远距离覆盖，其优化的数据传输可以支持小型和间歇性的设备数据块（Data Blocks）。
超可靠低时延通信（uRLLC）：uRLLC适用于需要执行许多关键任务的应用领域，这些应用需要超低的端到端时延（1毫秒甚至更短）以及高可靠性和实用性。
实际上，并非所有应用都需要使用5G技术的全部功能，有些应用可能需要不同的功能组合，通常这会是一个动态变化的过程。例如，远程物联网传感器使用电池供电，耗电量低、功耗低，采用低数据传输速率进行通信，属于典型的mMTC应用。而远程机器人手术则需要综合eMBB和uRRLC的功能，因为该应用场景需要将大量的传感器数据从机器人设备传送给外科医生，同时还要在手术过程中实现近乎实时的响应，5G技术在广播电视上的应用更多考虑是mMTC、eMBB和uRRLC功能的综合应用。
5G的网络切片功能足以应对这种需求的不断变化，该功能可以对网络资源进行分割和管理，并且能够根据不用应用的需求做出动态的调整。
3. 5G技术与广播电视技术的融合
在5G技术应用的过程中，广播领域能够具备更强的实践功能。随着新媒体技术的高速发展，信息传输效率与质量水平不断提升，网络用户规模不断扩展。5G技术高速发展，移动网络设备的普及程度进一步提高，移动媒体信息传播效率实现了新的提升，5G技术将必然形成以用户为核心的技术发展，搭建全方位的技术应用体系，业务和用户感知更加智能化，大大改变并提升了生活体验和生活方式。
近几年来，随着网络技术的快速发展以及智能终端的普及，视频业务的需求特别是对移动视频的业务需求井喷式增长。随时随地播放、下载视频已经成为人们生活中的重要组成部分，甚至成为一种生活方式。众所周知，视频业务的用户体验很大程度取决于网络的性能和带宽，特别是稀缺的无线带宽资源，已经成为当前制约移动视频业务发展的最大瓶颈。在这样的背景之下，5G及eMBMS增强型广播与组播技术的出现为解决这一矛盾提供了很好的解决方案。 所谓的eMBMS技术则指的是让传统广播业务能够具备多播业务。此项功能的实现是通过对空口层的利用而实现的，能够为受众提供多媒体领域的业务。在新型5G技术的支持下，广播领域不仅能够传递音频信息，还能够实现对视频信息的传播。因此，在5G技术的引领下，eMBMS技术也可以具备更多的应用场合，进而促进广播事业的稳步前行。
传统的无线接入网提供了点对点的单播承载服务（如文件下载、流媒体等），对于单播承载服务来说，其必须建立用户级的独立承载，但无法共享接入网的无线和传输资源。因此单播承载服务无法满足多套视频节目同时传送的业务场景。
eMBMS增强型广播与组播技术的特点是通过共享无线和传输资源，并以点对多点的方式传输一组视频业务（如：重大赛事直播视频、电视节目推送等），在提升网络资源利用率和效率的同时，保证了用户的业务体验。
eMBMS技术有效地解決了无线网络中单点发送多点接收的问题，实现了IP网络中点到多点的高效数据传送。利用网络的组播特性可以满足较多的业务场景，特别是广播电视传输覆盖行业，另外在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台等互联网多媒体业务。对于行业、企业的无线专网，比如轨道、能源、制造等垂直行业，通过eMBMS可以实现生产调度、集群对讲等多种业务，这既促进了生产方式的转变，也提升了行业生产效率。
以随时随地满足人民群众看电视为己任的广电从业者，eMBMS技术为广电进入移动视频业务领域，适配新的业务场景提供了解决方案：
在部分热点区域例如公共场所、景区、商业区等，针对广播大屏幕或者手机终端，实时播放视频节目、广告视频、图片或及时信息通告等，并支持信息源的在线更新。
针对偏远地区既没有有线网络也没有DTMB广播信号的家庭用户，可利用机顶盒（内嵌eMBMS模组）接收5G网络eMBMS视频广播，同时支持5G通讯功能。
为满足广电行业对移动视频的迫切需求，4技术与广电业务结合的5G广播，首次实现了5G广播与5G通信网络一体化。5GNR广播相比传统广播技术，具备移动性、时效性、按需定向广播等特点。5G广播领域解决方案中包含了端到端的eMBMS网络，这其中包括了U频段接入小塔，融合网业务平台，以及5G所定义的eMBMS专属功能实体，包括MCE，eMBMS 及BM-SC等网元（如图1所示）。对于终端产业链，5G所定义的eMBMS模块组以供广电行业的终端厂家进行集成开发，同时成熟的解决方案将在很大程度上推动产业链的发展和共赢，通过建立产业链间合作，eMBMS可以催生很多商业模式，推动视频业务的成功，促进广播电视覆盖市场的培育和发展。
2020年全国两会期间，中央广播电视总台将5G+8K实时传输和快速剪辑集成制作运用到报道上，并在4K超高清频道转播了十三届全国人大三次会议等重要会议。
除了上述超高清视频的采编、制作、传输、直播呈现，基于5G的点对点智能终端也将得到更广泛的应用。4月22日，人民日报推出了5G+4K高清慢直播，向用户展示珠穆朗玛峰的雄壮景致，拓展并丰富了5G新闻应用，为用户提供全新使用体验;全国两会前夕，新华社推出了5G全息异地同屏系列访谈，5G技术在广播电视领域得到广泛应用。
4. 结束语
近年来，我国已在通信技术研究、互联网技术应用方面取得了丰富成果，广播电视很多应用走在世界前列。我们广播电视科技人员要增强信心、勇于创新，结合我国实际参与5G建设，正视当前人民群众获取信息的渠道向互联网特别是移动互联网转移这一变化，将广播电视进手机作为广电从业人员的主责主业，强化大小屏互动，力争在5G广播电视领域研发出引领世界广电发展的新技术、新服务、新业态。
参考文献：
[1]诸云卉.关于5G在广播电视技术领域的应用研究.《万方数据》
[2]基于5G技术背景下的媒体“立体融合”探析.视听，2019，11
[3]5G将创造未来无限可能.数字通信世界