5G技术在智能化广播电视监测网中的应用

李发源

摘 要：为确保广播电视播放的安全性，广播电视监测网得到广泛重视，同时对智能化监测网的安全、延时以及网速等要求也越来越高。随着5G技术的快速发展及其在智能化广播电视监测网中的运用，能够通过切片服务等一系列新技术的引入，对网络资源配置进行动态规划，使监测网网速有效提升，延时降低，并使监测站点可选址范围进一步扩大，使不同时段、不同时期的网络弹性需求得以有效满足。文章就5G技术在智能广播电视监测网建设中的应用方案进行分析和探讨。

关键词：5G技术;智能化;广播电视监测网

0 引言

为了准确了解和掌握广播电视播出情况，并对播出过程中存在的问题及时发现和解决，需要对广播电视监测网加强建设，使广播电视异地远程监测监管得以实现。目前，在广播电视监测网建设中，通过编目、音视频识别技术、边缘计算以及云计算等技术的应用，监测技术朝着智能化、自动化方向发展。但在实际建设过程中，因受到技术条件限制，无法对智能化、自动化监测需求予以满足。因此，在5G技术快速发展的新时期，需要对此技术优势提高认识，充分利用其低延迟、高速率、切片服务、多用户接入等优势，为广播电视监测的智能化发展提供有力支撑。

1 5G技术概述及在广播电视网络中的运用

作为第五代移动通信技术，5G技术在物与物、人与人、人与物等智能互联中的应用不断深入。现阶段其应用场景主要包括了mMTC，eMBB以及uRLLC。在mMTC场景中，通过此技术的应用，能够显著提高其连接能力，使人到物及消费到生产等全场景、全过程的覆盖得以实现[1]。在eMBB场景中，通过此技术的应用，能够有效提升传输速率，大幅度增强业务性能，进一步优化用户使用体验。在uRLLC场景中，通过此技术应用，其优势能够使无人驾驶与工业自动化等需求得以有效满足。

在广播电视网络等融合中，通过此技术的应用，能够使各方面业务需求得以满足。首先，针对无线通信方面，能够使公共广播服务、局部与区域覆盖的开放接入需求得以满足;针对传输网络方面，支持双向通信，并进一步对流量进行优化;针对业务控制，使局部广播及区域广播业务实现共存。其次广播电视网络与5G技术特点有效结合，能够满足移动接收、广泛覆盖以及个性化服务等需求。此外，5G技术与广播电视网络的融合架构功能主要包括了广播宽带切换、内容分发控制、媒体控制及用户画像生成等，能够通过双向传输模式，针对媒体内容、流量以及用户等进行传输优化，并对新虚拟网络进行合理切换。

2 现阶段广播电视监测网现状及智能监测需求分析

2.1 监测网现状

目前相关管理部门对广播电视监测网加大了建设力度，其中各级广播电视监测网有着不同的分工和作用，使异地遥控监测辖区短波、中波、开路电视、调频、数字开路电视、有线电视等广播电视节目信号的功能得以实现。通过对广播电视信号的场强、频带宽度、调制度、误码率、信噪比等技术指标进行监测，能够及时掌握收测地广播电视播出效果，有效维护广播电视播出安全性[1]。现阶段，通常由监测台和装在辖区各地的远程监测设备共同构成各级广播电视监测网，主要租用中国电信、联通、移动三大运营商的数据专用线路，或利用有线电视线路SDH中的数据专线等。此类线路带宽通常小于2 M。为了更好地适应不断升级的业务需要，以及不断提高的数据线路要求，需要加强新技术的应用。

2.2 智能监测需求

随着广播电视监测网建设力度的加强，广播电视播出事故发生概率大幅度降低，播出事故异态发现时间、处理时间有效减少，播出安全性得到保障，在各级广播电视监测网在广播电视播放效果保障中发挥着重要作用。目前在广播电视监测中，节目编目技术、音视频识别技术、边缘计算、云计算等技术不断引入，并朝着智能化、自动化方向逐步发展。同时，监测网络结构需要从网络带宽、网络延迟、监测站点安装地点等几方面入手，确保智能监测新需求得以满足。

现阶段不少远程监测站点与监测台之间的连接线路带宽通常低于2 M，部分线路带宽能够实现10 M以上。但在监测站点，广播电视节目的当地远程编目仍无法实现，主要采用节目录像录音设置，再将相关文件传送至监测台站的当地编目，从而完成播放任务。另外，广播电视节目录音录像通常采取MP3或MPGE-4压缩文件的方式，能够使文件传输时间缩短，但在此状况下，仍需要监测人员投入大量时间和精力，对节目录音录像任务进行设置，并对录音录像进行回传等。

随着音视频自动识别技术等的逐步使用，需要实时对比监测对象节目同特征库参数，网络延迟问题日益凸显。为了更好地满足未来基于云计算、边缘计算的自动化、智能化广播电视监测的网络延迟指标要求，需要有效保障低网络延时的网络服务[2]。

在现有监测网中，不少监测地点因无法与数据线路有效接入，监督结果无法准确反映当地实际监测状况，导致监测需求无法有效满足。比如部分偏远农村缺乏有線数据线路，不在广播电视播出覆盖范围内。另外监测站点回传的监测结果，也无法真实反映农村实际播出状况。

3 5G在智能化广播电视监测网中高性能技术优势应用

3.1 5G频谱优化

相较4G网络，5G网速能够提升至少10倍以上。以往可利用的频谱不仅极容易受到技术限制，同时作为有限资源，通常由相关管理部门根据实际情况进行分配，以颁发相应通信牌照的方式进行管理，其中三大运营商采用的4G网络的通信频率一般为1.8～2.6 GHz。现阶段可利用的频率资源随着技术的不断发展和进步也在不断增加，尤其是5G技术的投入运行，使高频率通信达到2.6 GHz以上。

3.2 大规模多进多出天线技术

根据相关理论，通过提升信道的信噪比，能够使信道容量也相应增加。在监测系统中，应用Massive MIMO技术的，能够实现空分复用、空间分集、波束赋形等功能。无线电波在基站与终端之间进行通信传播时，因建筑物等所产生的衍射、遮挡反射、折射等，会导致多个通信路径的形成，利用多根天线输入和输出技术，能够使天线增益大幅度提升。通过对信号波束赋型，以及信号波束形状改变，波束无效方向上的发射功率有效降低，信号强度切实提高，进一步使信噪比提升，误码率有效减少[3]。此天线技术在4G网络中得到广泛应用，随着5G网络的推广，频率在进一步提高的同时，还能使通信天线尺寸有效缩短。所以Massive MIMO技术在5G技术的智能化应用中，具有显著的应用优势。

3.3 智能广播电视监测网的构建

为了有效保障5G技术在智能广播电视监测网中各项性能指标的实现，除了加强5G频谱优化以及Massive MIMO技术应用外，还需要加强应用高阶调制技术、新型多址技术等多项通信技术。为了有效满足现有广播电视监测网的监测业务需要和安全要求，需要采用有线数据专网进行网络的搭建，其中5G网络的切片技术能够切实提高智能广播电视监测网的无线组网的可行性。在实际应用过程中，通信运营商需要根据行业用户的实际网络需求，对5G网络进行分割，使其形成若干专用通道。此切片技术能够实现差别网络服务，不仅可对多连接、大带宽等不同用户需求予以支持和满足，还能够根据用户的实际需求，在不同时间和阶段满足差异动态Qos服务等级需求。在重要活动或重要保障时期，通过此技术的应用，能够增加监测站点线路弹性，从而满足低延时、大带宽的专线链接服务需求。

4 结语

在广播电视智能化监督网建设中，通过5G网络的大规模商用，能够实现为智能化无线组网，同时利用高速无线网络，突破以往的有线数据网络监测选点限制性，促进广播电视节目的实时异地编目的实现，同时为智能自动化监测发展奠定坚实的基础。

[参考文献]

[1]何剑峰.5G技术在广播电视技术领域的应用[J].视界观，2020（8）：1.

[2]李少彬.5G技术在未来电视广播技术中的应用[J].西部广播电视，2020（8）：257-258.

[3]韩将星.5G时代中国无线电云智能化监测网系统研究[J].中国无线电，2019（7）：42-48.

（编辑 傅金睿）