基于5G NR广播系统播发应急广播消息的探讨

寇文涛

国家广播电视总局监管中心 北京市 100045

前 言

2019年6月6日，中国广播电视网络集团有限公司（以下简称中国广电）正式获得第四张5G牌照，成为中国移动、中国联通、中国电信之后的第四家通信运营商，广电5G运营商正式到来，并独家享有700MHz（N28）频段的使用权。作为移动通信行业的后起之辈，如何在缺少用户基础、设备覆盖的情况下，实现尽快扩展市场份额，需要走特色化、差异化发展之路，依托传统广播电视业务的根基，开展电视广播服务，开办特色频道、实行免费战略是重要途径。中国广电依托传统的广播电视业务，在5G时代借助手机等移动多媒体终端，采用“广播”的方式传输广播电视节目，并可通过5G网络实现与终端的交互，充分利用了广播覆盖终端不受数量限制、无带宽要求的特点，有效弥补了广播单向传播的劣势，具有一定的创新意义。

中国应急广播体系经过广电总局多年的建设和发展，已经初步建成了从中央到乡村的全环节的、多级覆盖技术系统。作为国家应急体系的重要组成部分，应急广播在重大灾难发生时，发挥出越来越重要的作用，同时作为一项为群众服务的民生工程，应急广播覆盖的人群越多、覆盖的手段越多、覆盖的终端越多，在发生灾害的紧急时刻发挥的作用也就越大。因此，探索应急广播系统与广电5G广播业务系统的深度结合，能够进一步拓展应急广播的覆盖面，更好的发挥应急广播灾害防控预警方面的作用。

1 相关概念

1.1 5G NR（New Radio）

5G NR是指基于OFDM（正交频分复用）的全新空口设计的5G标准，一般指的是5G系统的接入网部分。

1.2 5G NR广播

5G NR广播是指基于5G NR以及5G移动通信网，采用单播、组播、广播等方式传送广播电视节目并实现节目内容交互的新型播发系统，可通过5G基站和广播电视塔共同覆盖的方式实现节目播出。

1.3 应急广播

利用广播电视、网络视听等信息传送方式，向公众或特定区域、特定人群发布应急信息的传送播出系统。

2 中国5G NR广播基本情况

2.1 5G NR广播的优势

目前，中国广电负责国内5G NR广播的建设运营，也是第一个开发5G NR广播的运营商，在取得5G牌照之后，中国广电同时具备了广播电视和移动通信的双重运营资格，为开展5G NR广播业务打下基础。5G NR广播的核心是广播，具备了传统无线广播电视传送方式的基本特点：一点覆盖，全面接收，没有带宽的限制，没有接入终端数量的限制，免流量收听收看。5G NR广播同时也具备了传统广播电视播出手段无法比拟的优势，借助5G网络实现视频交互和多媒体信息的播发是对传统广播电视覆盖手段的创新。

5G NR广播可实现的主要业务形态有三种：一是传统的广播电视节目播出服务。这种服务类似CMMB广播电视播出的方式，无需开通移动通信网络，即可在特定终端上实现广播电视节目的免费接收。二是个性化、交互式视频服务。利用5G移动通信网络实现视频点播、直播时移、个性化频道播放功能，个性化频道包括4K/8K高清节目、AR/VR全景节目，观众通过调整节目角度实现诸如演唱会、体育赛事等节目的全方位观看。三是实现融媒体信息播出服务。播出宣传信息、应急信息、科普知识等，进一步拓展广播的新型业态，丰富内容供给。

在信号传输覆盖方面，5G NR广播信号计划以移动通信基站播出方式为主，主要借助中国广电与中国移动共建共享的48万个5G基站进行信号传输，同时结合传统的广播电视塔发射5G广播信号共同实现用户无需网络的信号接收，具备信号在单播和广播播出方式之间无缝切换的能力。在信号接收方面，支持移动接收的方式，具备了灵活便利的特点，是传统广播电视在新媒体时代协同覆盖的一项重要尝试。

2.2 5G NR广播的不足

虽然5G NR广播相较于传统广播电视播出手段在形式上有所创新，观看电视也更加便利灵活，但这些优势在移动互联网高度普及的当代，尚无法形成与移动多媒体明显的竞争优势，且目前的5G NR广播对接收终端有一定的要求，在推广普及方面仍有较大困难。

因此，5G NR广播的发展主要基于以下两方面的考量。一方面是广播电视内容观看方式要有所创新，依托丰富的广播电视资源，不断丰富频道内容，实现电视频道资源的直播、回看，适当增加点播功能；开办特色频道，如播出可全景观看节目，观众可以在收看过程中随时调整观看角度，从自己喜欢的角度观看；丰富播出内容，增加信息类的节目，如可与应急广播管理部门合作，播出应急信息，实现预警信息播发、疫情防控宣传、灾害防护知识等。另一方面需要增加接收终端的普及程度，目前支持接收5G NR广播的手机芯片仅有海思麒麟990、天玑720、骁龙865等有限的几款，且终端需要比较专业的底层升级后才能正常观看广播电视节目，普及程度不高。

2021年，中国广电开始实践5G NR广播试点播发，首个试验基站已在上海东方明珠电视塔搭建完毕，相应的手机端试验应用程序也已开发完毕，已经为实际播发做好准备。

3 应急广播系统与5G NR广播系统联通需要解决的问题

目前，各地的应急广播平台建设已初具规模，全国已有十余个省份完成了应急广播平台功能的建设，在防洪救灾、疫情防控等应急信息的播发过程中日益发挥出重要作用，部分地区已试点完成了与IPTV、融媒体中心等新兴媒体形式的联通，摸索出一定的对接经验，但在5G NR广播方面尚无经验可借鉴。中国广电经过一段时间的实践和摸索，已联合华为、中兴等公司联合开展了5G NR广播相关的开发建设，搭建了试验系统，并在2021年的CCBN上现场做了实际播发的展示，技术层面上具备了与应急广播系统对接的客观条件。在此基础上，国家应急广播平台的建设部门正积极协调中国广电开展相关的对接测试和标准制定工作。

应急广播系统与5G NR广播系统之间对接需要解决应急广播关键技术、接口规范和应用场景等几个关键的问题。需要了解国家应急广播平台与5G NR广播系统信息传输需求，探索5G等先进技术在应急广播传输覆盖业务中的应用，同时需要在现有5G NR广播关键技术研究成果的基础上，制定从国家应急广播平台到中国广电5G NR广播系统数据传输接口规范，研究基于5G网络进行应急广播发布的技术框架，提出基于5G网络实现应急广播发布的整体解决方案，并通过搭建对接、播发、接收的示范演示系统，进一步验证明确5G NR广播服务的应用场景和终端呈现效果。目前研究阶段应重点考虑三个主要问题。

3.1 制定通用的数据接口规范

国家层面，现有应急广播体系已运行多年，在广电总局多个部门的共同努力下，已制定比较完善的应急广播技术体系规范，对应急广播体系各环节之间的数据通信、接口联接都有明确的格式规范要求。中国广电5G广播技术播出系统也已建设了试验平台，对数据的接入也有较为明确的技术要求。因此，应急广播平台与5G NR广播系统之间的对通需要沟通协调，进一步明确数据格式、接口协议、接口功能、接口流程、数据保护等方面的需求，进而制定通用的数据传输接口标准，实现信息的标准化、规范化传输。

3.2 提出基于5G网络实现应急广播发布的解决方案

5G NR广播的播出模式包括广播和多播两种方式，需要研究通过5G网络实现应急广播发布的技术框架，明确应急广播调度控制平台的资源管理和跨平台、网络的应急信息联动机制、5G应急广播终端信息源接入等关键技术。在参考已有的应急广播体系建设及相关标准规范基础上，结合应急广播消息发布的要求和有线数字电视播出、无线发射等播出方式的特点，编制5G NR应急广播传输覆盖网、5G应急广播终端及效果监测评估等相关应急广播技术规范，提出基于5G网络实现应急广播的整体解决方案。

3.3 研究5G NR广播服务的应用场景和终端呈现效果

在前期技术研究的基础上，搭建基于5G网络实现应急广播消息播发的试验系统，分别针对广播模式和多播模式的技术特点进行测试验证，确定能够响应应急广播消息的终端类型、工作状态、软件环境等具体应用场景，以及终端针对文本、音频、视频等不同类型信息的实际呈现效果。

结束语

5G NR广播作为一种新型的广播电视传输方式，是5G时代广播电视向新媒体播出转型的一次重要尝试，也是中国广电5G差异化发展的一种重要手段。通过制定相应的传输规范和标准要求，从而为将来应急广播通过5G NR广播实现播出打下了基础，能够进一步丰富应急广播信息的播出覆盖渠道，更好发挥应急广播在灾害预警中的作用。