5G技術(shù)以其“高帶寬、低延遲、大連通”的特點(diǎn)，推動(dòng)廣播直播從單向傳輸?shù)交?dòng)、超高清和全場(chǎng)景式的跨越。2020一2025年，技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展不斷倒逼廣播直播行業(yè)重新建構(gòu)技術(shù)范式。本文將按照“技術(shù)一場(chǎng)景一產(chǎn)業(yè)”三個(gè)層面相互協(xié)同的研究思路，探尋系統(tǒng)化的廣播直播轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。

一、從單播到廣播底層架構(gòu)重構(gòu)

3GNRR17標(biāo)準(zhǔn)和多點(diǎn)廣播業(yè)務(wù)作為核心技術(shù)，利用單播鏈路和共用通道的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，保證了“一對(duì)多”的大范圍覆蓋和用戶個(gè)性化業(yè)務(wù)共存。為了完善NR架構(gòu)下的MBS功能，3GGPPR17標(biāo)準(zhǔn)增加了MBSF、MBSTF、MB-SMF、MB-UPF等4項(xiàng)與5GNR通信有關(guān)的功能模塊。在R17版中，還增加了終端RRC_CONNECTED狀態(tài)、RRC_IDLE/RRC_INACTIVE狀態(tài)下的組播/廣播接受功能，以及MRB的無線載體等，為5G廣播的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1]。

中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合中國(guó)廣電，在海南共同建設(shè)300多座5GNR無線電臺(tái)，采用700MHz帶寬，使其覆蓋范圍比常規(guī)寬帶擴(kuò)大一倍，單個(gè)基站可為10000多個(gè)終端提供支持，大幅提高了無線通信系統(tǒng)的覆蓋范圍及用戶訪問容量。

在技術(shù)領(lǐng)域，5GNR廣播利用廣播鏈路，使單個(gè)用戶的網(wǎng)絡(luò)帶寬開銷顯著減少，較傳統(tǒng)方式減少 90% 以上；而在單播鏈路上，還支持插入廣告、互動(dòng)彈幕等附加業(yè)務(wù)，形成了“廣覆蓋 + 精確觸達(dá)”的雙引擎模型。該模式對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的有效使用，提高了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，為廣播產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。

二、全媒體生態(tài)下的多模態(tài)服務(wù)拓展

在全媒介環(huán)境下，以“超高清淺層壓縮技術(shù)如JPEGXS編解碼”和“VR全景直播胸痛救治”為核心，構(gòu)筑“天 + 地 + 海”立體廣播體系，是5G技術(shù)驅(qū)動(dòng)下廣播直播行業(yè)面向多模式業(yè)務(wù)發(fā)展的重要途徑。該方法放棄了P幀和B幀的預(yù)測(cè)編碼，而是選擇使用幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼，得到了全視頻I幀效果，并且各個(gè)幀可以相互獨(dú)立譯碼，能夠克服傳統(tǒng)深度壓縮方法的弊端，

京張高速鐵路5GUHD演播廳能夠做到350公里／小時(shí)4K信號(hào)平穩(wěn)傳送，延時(shí)小于100毫秒，為世界高速鐵路現(xiàn)場(chǎng)直播開創(chuàng)了先河。而在“智慧城市”方面，長(zhǎng)沙“智慧小區(qū)”的5G云廣播融合一鍵報(bào)警、公眾信息推送等多項(xiàng)技術(shù)，1秒內(nèi)便可完成報(bào)警、公眾信息推送，提高了信息廣播效能[3]。

在商業(yè)前景方面，超高清直播對(duì)企業(yè)廣告投放效果有明顯的促進(jìn)作用，其增長(zhǎng)幅度可達(dá) 30% 左右，相比于傳統(tǒng)方式，VR直播的付費(fèi)意向提高了 45% 《2024中國(guó)新媒體發(fā)展報(bào)告》顯示。成果表明，多模態(tài)服務(wù)拓展不僅在技術(shù)層面具有可行性，同時(shí)將對(duì)我國(guó)廣播與電視產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生切實(shí)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應(yīng)用。

三、從技術(shù)驗(yàn)證到規(guī)模化落地的關(guān)鍵路徑

（一）構(gòu)建“云一邊一端”協(xié)同的極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)

建設(shè)“云一邊一端”極簡(jiǎn)化的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，是推進(jìn)廣播直播通信技術(shù)轉(zhuǎn)型的重要途徑。為了最大限度地發(fā)揮5G技術(shù)的高帶寬和低時(shí)延優(yōu)勢(shì)，運(yùn)營(yíng)商可以在網(wǎng)絡(luò)智能更新過程中，將節(jié)點(diǎn)引擎的運(yùn)算能力融入其中，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)資源分配。如海南5GNR廣播示范網(wǎng)，工程師在網(wǎng)絡(luò)邊沿節(jié)點(diǎn)中配置運(yùn)算單元，將網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)延遲縮短到4毫秒以內(nèi)，支持多服務(wù)平行傳送，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。同時(shí)，借鑒歐洲電視臺(tái)5G-EMERGE的混流式傳輸技術(shù)，建立“云端一邊緣”協(xié)作體系結(jié)構(gòu)，采取“衛(wèi)星 +5G ”雙鏈路的冗余設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)由衛(wèi)星傳輸?shù)皆贫?，然后利?G無線廣播技術(shù)完成分發(fā)，讓邊遠(yuǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)得到更加可靠的使用效果。

工作人員需對(duì)無線傳送方式進(jìn)行優(yōu)化處理，以提高信號(hào)傳送效能。在系統(tǒng)功能模塊上，將5G與已有廣播直播網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，其中涉及多方面技術(shù)集成，還包括不同類型通信設(shè)備的智能化調(diào)度[4]。使用無線發(fā)射臺(tái)對(duì)用戶面及控制面做出詳細(xì)解析，完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的合理配置，改善系統(tǒng)的反應(yīng)能力。另外，5G技術(shù)的應(yīng)用升級(jí)，可以協(xié)助工作人員提高廣播直播的認(rèn)知度，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)頻譜進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)用戶使用習(xí)慣做出詳細(xì)分析預(yù)測(cè)，了解客戶需求，從而為提升高品質(zhì)與個(gè)性化服務(wù)對(duì)信號(hào)傳輸方式進(jìn)行優(yōu)化處理。比如，700MHz和 3.5GHz 的協(xié)作組網(wǎng)，充分發(fā)揮了二者特點(diǎn)，達(dá)到單基站為超10000多個(gè)終端提供服務(wù)，提升頻譜利用率；采用人工智能技術(shù)以提高資源的利用效率，對(duì)動(dòng)態(tài)頻譜資源進(jìn)行有效配置。

（二）推動(dòng)芯片與協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化

各芯片廠商只有采用先進(jìn)的信號(hào)處理算法和電路設(shè)計(jì)，保證低時(shí)延，才能開發(fā)出支持無SIM卡接收廣播信號(hào)的芯片。其方法主要是對(duì)信號(hào)譯碼過程進(jìn)行優(yōu)化，精簡(jiǎn)多余過程，從而縮短從信號(hào)接收到轉(zhuǎn)化為可回放的過程。在此基礎(chǔ)上對(duì)芯片硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn)，以提升系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率，最終達(dá)到信道轉(zhuǎn)換延遲在0.5s以內(nèi)的目標(biāo)。另外，企業(yè)希望在不使用SIM卡的前提下，將有效數(shù)據(jù)同步技術(shù)融入芯片，以保證終端與廣播信號(hào)實(shí)時(shí)同步，從而降低系統(tǒng)延時(shí)。在實(shí)踐中，各芯片廠商可以采取現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)措施，對(duì)芯片的性能進(jìn)行持續(xù)性調(diào)試，提升性能可靠性，保證其能夠在不同的復(fù)雜情況下完成信號(hào)低延遲接收[5]。

為了滿足多模式兼容的需求，芯片廠商需要為不同通訊協(xié)議提供多種接口與模塊，以滿足5GNR廣播、RedCap輕量級(jí)等雙模式通訊。基本思路是在芯片基帶處理器中，對(duì)各協(xié)議進(jìn)行合理組態(tài)，使芯片能夠在協(xié)議間有效轉(zhuǎn)換與協(xié)調(diào)。與此同時(shí)，企業(yè)要對(duì)芯片RF前端進(jìn)行優(yōu)化，以滿足車載、移動(dòng)電話、CPE等多類型終端應(yīng)用。制造商還需利用先進(jìn)的半導(dǎo)體加工技術(shù)，在單個(gè)芯片上集成更多功能模塊，減小外圍器件的用量，達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。在研究開發(fā)階段，企業(yè)可以與終端設(shè)備廠商密切配合，針對(duì)各類終端的特性與要求，有針對(duì)性地對(duì)芯片進(jìn)行優(yōu)化及量身定做，從而保證在多模式兼容性的前提下，為各類終端用戶提供最優(yōu)性能體驗(yàn)。

（三）共建“技術(shù)一內(nèi)容一服務(wù)”生態(tài)鏈

在5G廣播專用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，設(shè)備商需要與運(yùn)營(yíng)商密切配合，開展5G專用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化研究。組建聯(lián)合研究小組，做好技術(shù)共享與互補(bǔ)。比如，共同研究5G廣播專用通信裝置，建立通信專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范，保證各終端設(shè)備兼容互通。實(shí)施過程中，在熱點(diǎn)城市、大型活動(dòng)場(chǎng)所等關(guān)鍵地區(qū)開展試驗(yàn)，從而推動(dòng)5G廣播專網(wǎng)的規(guī)模化應(yīng)用[6]。

云計(jì)算供應(yīng)商與邊緣計(jì)算企業(yè)可以深度溝通構(gòu)建“云一邊一端”協(xié)作平臺(tái)。在云計(jì)算環(huán)境下，完成海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理與分析，并提供AI建模等訓(xùn)練模型；在邊界側(cè)，部署高性能、微型化的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，以滿足局部信息快速處理與反應(yīng)。為保證云端邊緣間的信息流動(dòng)與協(xié)作，雙方必須聯(lián)合制訂相關(guān)的接口規(guī)格與通信協(xié)議，以保證云端與邊緣間的流暢與協(xié)作。在此基礎(chǔ)上結(jié)合客戶服務(wù)等實(shí)際需求，在邊緣側(cè)引入云計(jì)算，以提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率及彈性。

（四）完善監(jiān)管框架與測(cè)試體系

有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)與企業(yè)應(yīng)當(dāng)主動(dòng)將廣播直播業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量（QoS）分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)融入3GPPR18。對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延、丟包率、覆蓋范圍等核心問題進(jìn)行明確，為世界范圍內(nèi)的5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)與服務(wù)質(zhì)量保證奠定基礎(chǔ)。3GPP將PDU集的理念引入R18，可以保證多播粒度的QoS和數(shù)據(jù)包的完整性，從而適應(yīng)多樣化的服務(wù)需求。

各政府部門可以嘗試對(duì)頻譜進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)籌，加速國(guó)家數(shù)字電視地基頻移，為5G專用通信提供更多帶寬專網(wǎng)。建議有關(guān)部門制定詳盡的頻譜搬遷方案，確定具體的時(shí)限與任務(wù)，統(tǒng)籌各方面的利益，保證資源高效有序再配置。

四、結(jié)語

綜上所述，5G技術(shù)正在重新塑造“技術(shù)基因”和“場(chǎng)景基因”，包括從海南5GNR廣播示范網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)到高速鐵路攝影棚場(chǎng)景的突破，5G是基礎(chǔ)架構(gòu)，場(chǎng)景創(chuàng)新是兩翼，產(chǎn)業(yè)協(xié)同為脈絡(luò)。今后隨著R18規(guī)范化的實(shí)施和新應(yīng)用場(chǎng)景的出現(xiàn)，廣播直播產(chǎn)業(yè)還需不斷加強(qiáng)“標(biāo)準(zhǔn)一技術(shù)一生態(tài)”的三元戰(zhàn)略，完成由“傳統(tǒng)廣播”到“智慧全媒”飛躍。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋曉霞. 5G+8K 移動(dòng)直播技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用[J].

衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2024，21（24）：4-6.

[2]栗燕. 8K+VR 直播系統(tǒng)在廣播電視行業(yè)的應(yīng)用[J].中國(guó)報(bào)業(yè)，2024，（22）：78-79.

[3]王璇. 5G+8K 移動(dòng)直播技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用[J].電視技術(shù)，2024，48（10）：207-209.

[4]陳濤. 5G+8K 移動(dòng)直播技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用研究[J].

電視技術(shù)，2024，48（09）：199-201.

[5]許峰．“5G+8K”移動(dòng)直播技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用[J].

電視技術(shù)，2024，48（08）：173-175.

[6]張建棟.“5G+8K”移動(dòng)直播技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用[J].

衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2024，21（14）：16-18.

（作者沈彥潔系山東省臨沂市沂南縣融媒體中心編輯）

責(zé)任編輯：曹婧逸