5G%2BMEC远程制作在十四运会转播中的研究与应用.pdf
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1、广播与电视技术 2023年 第50卷 第6期49Content Production&Broadcasting 内容制播5G+MEC远程制作在十四运会转播中的 研究与应用【摘 要】高质量的信号传输是广播电视远程制作需要解决的核心问题,5G技术的发展为此提供了高效的信号传输手段,使超高清信号低时延、高画质传输成为可能。本文结合十四运会远程制作实际案例,分析了通过5G技术实现远程制作的方法,并对具体实践进行了总结,可供业界同行参考借鉴。【关键词】远程制作,5G,MEC【中图分类号】TN948.13 【文献标识码】B 【DOI编码】10.16171/ki.rtbe.20230006009【本文献信息
2、】史国宝.5G+MEC远程制作在十四运会转播中的研究与应用J.广播与电视技术,2023,Vol.50(6).Research and Application of 5G+MEC Remote Production in the Broadcasting of the 14th Games of the Peoples Republic of ChinaShi Guobao(Shanxi Media Convergence Group,Shaanxi 710061,China)Abstract High quality signal transmission is the core proble
3、m that needs to be solved in the remote production of radio and television.The development of 5G technology provides an efficient means of signal,making it possible to transmit ultra-high definition signals with low delay and high image quality.This paper,based on the actual case of remote productio
4、n of the 14th Games of the Peoples Republic of China,expounds the implementation method of remote production through 5G,and summarizes the specific practice,which can be used for reference by the industry.Keywords Remote production,5G,MEC史国宝(陕西广电融媒体集团,陕西 710061)0 引言大型体育赛事的公用信号制作水平和效率直接关系到赛事整体的宣传效果。突
5、破节目制作的区域限制、降低现场转播系统的构建复杂度、降低转播前后方协同难度,是转播从业者一直以来追求的目标。笔者在十四运会和残特奥会全媒体转播工作中,针对以上问题进行了有益的尝试和实践,充分利用 5G 高带宽低时延的特性,利用云资源的弹性伸缩能力,通过云媒体服务构建了“任何时间、任何地点”云化的赛事节目制作能力。本文结合十四运会远程制作实际案例,分析了通过 5G 技术实现远程制作的方法,对具体实践进行了总结,供业界同行参考借鉴。1 远程制作的技术痛点远程制作,顾名思义就是制作过程在本地不在现场。与之相对应的是现场制作,现场制作需要在现场部署大量制作设备,包括摄像机、切换台、调音台、收录系统等。
6、相比现场制作,远程制作具有以下优点:现场设备部署简单、设备运输成本低、现场人员大幅减少、节约制作成本。远程制作需要解决的核心问题是高质量的信号传输,普通的信号传输方式很难同时满足低延时信号传输和清晰画质两方面需求,主要采用低延时、低画质的信号传输和制作,或者只能租用成本较高的带宽光纤资源才能保障对高画质和低延时信号的制作需求。基于光纤网络的传输方式必须铺设足够的光缆,对于多机位的体育赛事直播而言显然无法满足。广播与电视技术 2023年 第50卷 第6期50内容制播 Content Production&Broadcasting基于 IP 网络的远程制作,延时问题是影响制作体验的关键因素。因此,
7、亟待探索新的传输方式以满足 4K 远程制作的 需求。2 5G切片技术要点2.1 移动边缘计算5G 技术的成熟给远程制作提供了信号传输的新手段,5G 从基础设施架构、协议、功能等多方面重新设计传输网络,而移动边缘计算(MEC,Mobile Edge Computing)正是在这种形势下提出并发展的一项关键技术。在 5G 之前的网络通信都是按照“接入网-承载网-核心网”的模式进行处理,通信最终都要上报到核心网进行调度处理,这种模式的缺陷显而易见:当通信需求增大时,核心网的链路会拥塞不堪,核心网的处理能力也无法满足需求,当然也无法达到 5G 低时延的技术指标。面对这种问题,一个自然的想法是能否将通信
8、的调度处理权下沉到核心网以下实现呢?在 4G 网络中由于网络架构的原因无法实现这种下沉,但是 5G 网络中由于用户面和控制面已经分离,就有了实现这种想法的基础,于是移动边缘计算的解决方案应运 而生。MEC 指的是在无线接入网(RAN,Radio Access Network)中安装计算资源的分布式系统。所谓“边缘”,指的就是无线接入网络,所有连网的设备,包括移动设备和云计算服务器,都被认为是在边缘,这相对传统的以网络侧为核心的通信架构是一个巨大的创新。通过将计算等核心能力下沉到接入网内,在本地完成数据的处理,避免了之前与距离较远的核心网的大部分通信,从而使端到端的 1ms 时延成为现实,同时也
9、增强了接入能力,从侧面达到了提高网络速率的 效果。2.2 无线切片隔离无线侧当前能提供 4 组组合能力,根据切片等级划分原则进行映射。无线切片隔离方案主要实现网络切片在 NRRAN部分的资源隔离和保障。根据业务的时延、可靠性和隔离要求,可以分为切片级 QoS 保障、空口动态预留、静态预留。在线空口保障中,绝大部分都是通过差异化 QoS 优先级方式进行业务保障,以提升频谱这类稀缺资源的使用效率,但随着 5G 逐步渗透到各行各业的生产和管理环节,就需要无线侧提供不同等级保障。无线空口资源调度可能的方式包括 QoS(5QI)优先级、RB 资源预留和载波隔离。2.3 传输切片隔离RAN 与 CN 之间
10、的移动传输网络根据对切片安全和可靠性的不同诉求,分为硬隔离和软隔离;根据业务对隔离度、时延和可靠性的不同需求,传输承载技术分为 FlexE/MTN 接口隔离、MTN 交叉隔离和 VPN+Qos 隔离等不同 技术。2.4 核心网切片隔离核心网切片隔离方案主要实现网络切片在 5GCORE 部分的资源和组网隔离与 SLA 保障。其中资源视图主要针对为切片隔离分配的 5G 核心网硬件资源层、虚拟资源层和网元功能层;而组网视图则主要针对 5G 核心网数据中心内的交换机/路由器设备的隔离性。3 需求分析十四运会赛事转播选取了排球(男子 U20)和空手道两个比赛项目实施远程制作。远程制作系统分为三个部分远端
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