【摘要】持續(xù)推動我國應急廣播體系的建設和發(fā)展是新時代廣播電視和網(wǎng)絡視聽的重要任務。當前，利用第五代移動通信技術（5th Generation Mobile Communication Technology，5G）賦能主動發(fā)布應急廣播終端是提高我國應急廣播體系建設水平的關鍵。本文首先總結(jié)了我國應急廣播終端建設實際情況，并分析了其中存在的不足之處，在此基礎上研究了將5G技術應用于主動發(fā)布應急廣播終端的優(yōu)勢，最后總結(jié)了在主動發(fā)布應急廣播建設過程中主要應用到的5G技術，本文研究旨在為加快推動我國應急廣播終端體系建設步伐提供理論和實踐參考。

【關鍵詞】5G技術；主動發(fā)布；應急廣播；終端

中圖分類號：TN929" " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " "DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.22.012

新時代，5G技術為應急廣播的發(fā)展提供了新方向和新思路。借助5G技術搭建主動應急廣播終端，能實現(xiàn)應急信息的自動接收和發(fā)布，有效提高應急廣播信息傳遞的時效性?！爸腔蹚V電”建設背景下，進一步提高基層社會治理效果，確保在各種突發(fā)情況下能夠及時呈現(xiàn)應急廣播信息，這對加快我國應急廣播體系建設極其重要。本文首先總結(jié)了主動發(fā)布應急廣播終端的概念以及應用優(yōu)勢，分析了現(xiàn)階段主動發(fā)布應急廣播終端的應用現(xiàn)狀；在此基礎上分析了將5G技術融入主動發(fā)布應急廣播終端建設的重要意義，并分析了其主要應用場景，以期進一步推動我國應急廣播體系的完善與發(fā)展。

1. 主動發(fā)布應急廣播終端概述

近年來隨著5G技術在廣播電視平臺中的應用不斷深入，廣播終端的應用形式和應用方法也在持續(xù)優(yōu)化。當前廣播終端已經(jīng)能實現(xiàn)利用5G基站傳輸信息內(nèi)容，有效滿足不同終端、不同用戶的廣播接收需求。應急廣播終端是廣播電視平臺信息傳播的重要內(nèi)容，對維護我國社會穩(wěn)定、推動我國社會文化傳播與發(fā)展起著重要作用[1]。

主動發(fā)布應急廣播是對應急廣播終端的再次創(chuàng)新。該廣播終端由傳感器、充電電池、IOT模塊、攝像頭等裝置組成，主要用于對日常信息以及應急信息的接收。在具體應用中，主動發(fā)布應急廣播終端主要分為日常使用和“三斷”（斷電、斷網(wǎng)、斷路）使用兩種使用場景。在日常使用場景中，用戶可以利用主動發(fā)布應急廣播終端接收電視或廣播節(jié)目；在“三斷”場景中，終端切換至應急狀態(tài)，從而對突發(fā)事件進行分析、預判和示警[2]。

與傳統(tǒng)的應急廣播終端相比，主動發(fā)布應急廣播終端具有以下優(yōu)勢：①在日常網(wǎng)絡廣播時，用戶可以直接在終端設備如手機、平板、電腦上找到需要連接的網(wǎng)絡，連接成功后即可收聽相應的廣播信息。并且用戶收聽的廣播信息和“大喇叭”終端信息實時同步。②在應急階段，平臺在終端文字或語音指令下自動搜索應急廣播節(jié)點，用戶可以根據(jù)需要接收信息。這一模式下，為了滿足不同區(qū)域、緊急事故類型的應急管理需要，不同的信息接收區(qū)域的廣播頻點存在差異。③在操作上，主動發(fā)布應急廣播終端可以利用終端設備進行遠程信息搜集和播報，在危急情況下還具備喊話和應答功能。④在應急廣播管理方面，相關負責人員可以直接利用終端設備進行推送管理，同時在驗證操作人員權限后，操作人員可以直接向目標區(qū)域推送匹配的信息，從而有效提高信息發(fā)布效率。

2. 主動發(fā)布應急廣播終端技術創(chuàng)新研究

和普通應急廣播終端相比，主動發(fā)布應急廣播終端技術充分發(fā)揮5G技術中無線技術和網(wǎng)絡技術的價值，實現(xiàn)技術上的創(chuàng)新。具體包括：①載波聚合。該項目利用頻譜技術，將數(shù)據(jù)傳輸信道的匯聚擴展到一個數(shù)據(jù)傳輸通道內(nèi)，從而有效提高網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)容量，創(chuàng)新頻譜利用寬度和廣度，使其適應不同的應用，有效提高網(wǎng)絡傳輸速度與質(zhì)量，減少網(wǎng)絡傳輸延遲現(xiàn)象。②高階調(diào)制，采用高階調(diào)制方式如1024QAM，實現(xiàn)多個傳輸信息共用同一個波形的目的，和普通應急廣播終端相比信息傳輸速率明顯提升。③高階信道編碼調(diào)制，采用LDPC高階信道編碼，有效滿足信號傳輸可靠性以及時延性要求。④使用MIMO 天線陣列部署應用，提高天線覆蓋率。⑤引入云邊端計算、網(wǎng)絡切片等形式的，實現(xiàn)虛擬化部署，推動多項業(yè)務共同發(fā)展。

3. 5G技術應用于主動發(fā)布應急廣播終端建設的必要性

3.1 應急廣播終端建設現(xiàn)狀

據(jù)我國國家廣播電視總局《2023年全國廣播電視行業(yè)統(tǒng)計公報》統(tǒng)計，截至2023年，我國已建成各級應急廣播平臺共1995個，主動發(fā)布應急廣播終端352個。然而在具體的應用中，部分應急廣播平臺包括主動發(fā)布應急廣播終端并未充分發(fā)揮其作用。本文對應急廣播平臺以及主動發(fā)布應急廣播終端建設以及應用現(xiàn)狀進行了綜合分析，發(fā)現(xiàn)其主要問題為以下幾點：①單向傳輸依舊是應急廣播終端的主要形式，甚至部分新建應急廣播終端同樣保留以地面數(shù)字廣播（Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，DTMB）的信息接收方案和分組無線服務技術（General Packet Radio Service，GPRS） 或第四代移動通信技術（the 4th generation mobile communication technology，4G）回傳方案。主動發(fā)布應急廣播終端建設應充分利用新技術優(yōu)勢，建立雙向應急傳輸模式，提高信號傳送質(zhì)量，加強對信息內(nèi)容、終端參數(shù)的監(jiān)控。②基層終端安全管理問題?；鶎咏K端包括村級、鎮(zhèn)級所部署的設備，目前對于基層終端安全管理而言，使用培訓、設備維護、設備管理以及安全監(jiān)控依舊存在條件限制，在一定程度上阻礙了我國應急系統(tǒng)的完善。③對應急廣播的使用不夠合理。首先，部分應急廣播線路設備被損壞，影響了信息傳播覆蓋面積；其次，廣播播放內(nèi)容同質(zhì)性、重復性嚴重，影響居民日常生活；最后，部分廣播播放音質(zhì)不佳，傳播技術有待升級。④城區(qū)廣播建設中的傳統(tǒng)“大喇叭”方式在平時存在噪聲過大，并且無法覆蓋城市重點運營及防控區(qū)域。因此無法滿足“平時宣傳，戰(zhàn)時應急”的要求，亟需豐富應急廣播傳播途徑[3]。

3.2 5G技術在主動發(fā)布應急廣播終端應用的必要性

5G技術是通信領域的重大突破，其傳輸效率、時效性、設備適應性以及網(wǎng)絡容量都具有明顯的優(yōu)勢，極大地推動了多個領域如智能通信、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等技術的發(fā)展和變革。5G的網(wǎng)絡架構主要由用戶設備（User Equipment，UE）、無線接入網(wǎng)絡（Radio Access Network，RAN）、核心網(wǎng)絡（Core Network，CN）三部分組成，其中用戶設備是指使用5G網(wǎng)絡的用戶終端設備如手機、物聯(lián)網(wǎng)用戶端等；無線接入網(wǎng)絡是指5G網(wǎng)絡架構的連接通道；核心網(wǎng)絡則用于對網(wǎng)絡中各類數(shù)據(jù)的處理。

基于5G技術的主動發(fā)布應急廣播終端立足于新時代應急服務需要，為公眾提供新聞、科普和應急信息接收的有效終端。將5G技術應用于主動發(fā)布應急廣播終端具有明顯優(yōu)勢，一旦發(fā)生重大應急事件，5G技術可以將應急廣播中的信息快速傳輸至終端，以電腦、手機等作為終端承載，將傳統(tǒng)的應急大喇叭和終端設備相結(jié)合，打破傳統(tǒng)應急信息傳播的地點、時間和技術限制，使公眾能在更短的時間內(nèi)接收到相關的緊急通知，從而保證應急時期輿論的正向性，維護特殊時期社會秩序。在平時，主動發(fā)布應急廣播終端還能起到文化宣傳和教育的作用，通過播放相關教育內(nèi)容，強化公眾的應急常識、健康素養(yǎng)、公共衛(wèi)生知識等，助力推動黨建宣傳、社區(qū)服務、民生日常管理的高效開展[4]。

4. 5G技術在主動發(fā)布應急廣播終端中的主要應用形式

4.1 長期演進5G廣播技術

長期演進（Long Term Evolution，LTE）5G廣播技術是指利用大塔基站進行應急廣播的操作技術。為了進一步提高5G技術在廣播傳輸領域的應用效率，第三代合作伙伴計劃（3rd Generation Partnership Project，3GPP）在FeMBMS的基礎上開展研究并提出了基于LTE的地面廣播形式。這一技術主要利用MBSFN的技術路線以及LTE空口傳輸實現(xiàn)，在實際應用中，LTE 5G 廣播技術能滿足地面100公里范圍站點與站點之間的業(yè)務傳輸，并且支持每小時250公里的飛速移動情境。與傳統(tǒng)的廣播傳輸技術相比，LTE5G廣播技術能充分利用大塔提高傳輸穩(wěn)定性、傳輸質(zhì)量和傳輸效率。

我國早在2019年就組織開展了關于LTE5G廣播技術應用于大塔基站廣播的嘗試。2023年，我國廣播電視總局與四川廣播電視局共同推出了第一張“5G廣播電視試驗網(wǎng)”主要利用廣播電視大塔發(fā)射LTE5G廣播信號，通過應急廣播終端包括電視和手機接收信息，并支持移動電視、固定電視、數(shù)據(jù)傳輸、應急廣播等多項公共服務操作。這一技術充分利用5G技術構建了新時代無線廣播格局，優(yōu)化了信息傳播、功能服務以及終端接收模式，實現(xiàn)了人與人之間、終端和終端之間的有效傳播，能進一步提高社會文化和應急信息在終端的傳播效率和傳播質(zhì)量[5]。

4.2 5G新空口廣播技術

3GPP利用正交頻分復用（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing，OFDM）研究出了5G新空口（New Radio，NR）廣播技術，并制定了相關的應用標準。這一技術在原有5G移動通信網(wǎng)絡的基礎上融入了多種廣播方式，以此實現(xiàn)廣播、組播、單播等功能。5G NR技術的信息傳輸?shù)奶攸c包括[6]：①利用廣播電視發(fā)射塔和蜂窩移動基站傳輸交互廣播信息和融合廣播信息；②利用無線信息共享實現(xiàn)一對多的信息傳輸模式，提高廣播業(yè)務傳播服務的受眾范圍；③進一步優(yōu)化信息傳輸模式，從而提高網(wǎng)絡資源傳輸效率，避免資源堵塞，優(yōu)化傳輸終端的使用體驗。

我國于2022年正式開展關于5G NR廣播技術標準化和商業(yè)化的研究，確定了將5G NR廣播技術應用于應急廣播終端的研究方向，積極打造多類5G NR廣播技術的應用場景，進一步豐富主動發(fā)布應急終端在各種應急場景下的應用功能。其中，5G NR廣播技術最為明顯的應用優(yōu)勢是其能夠為實現(xiàn)5G天地一體化提供充足的數(shù)據(jù)，并能在一定程度上優(yōu)化應急狀態(tài)信息傳輸時出現(xiàn)的通信不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而提高應急廣播效率。目前，我國廣電在北京、江蘇等地積極嘗試利用5G NR廣播技術部署廣播終端試點，并通過方案驗證、實驗驗證、覆蓋測試和交互測試證明了該方案的推廣價值。如“北京冬奧會”利用5G NR廣播技術進行文字、視頻、圖像等信息的發(fā)布，為主動發(fā)布應急廣播終端與國家應急廣播平臺的實時對接和交互提供技術支撐。

4.3 獨立DNN應急廣播專網(wǎng)

基于5G技術的獨立深度神經(jīng)網(wǎng)絡（Deep Neural Network，DNN）應急廣播專網(wǎng)建設是國家廣播電視總局監(jiān)管中心利用端到端的網(wǎng)絡架構打造的智能化、現(xiàn)代化應急廣播體系，涵蓋了廣播平臺、集成控制中心、5G核心網(wǎng)、控制臺、信號基站、廣播終端等核心架構[7]。在具體應用中，5G應急廣播專網(wǎng)可以對突然發(fā)生應急事件的區(qū)域進行篩選和分類，并利用5G應急廣播專網(wǎng)將應急信息或部署方案等傳輸信號傳輸至5G基站，再由基站對信息進行處理，后以多種形式如文字、視頻、圖像等傳輸至大喇叭、機頂盒、移動終端等終端設備中，達到對應急事件進行及時、準確、高效預警的效果。

根據(jù)相關資料分析，現(xiàn)階段我國的主動發(fā)布應急廣播系統(tǒng)已經(jīng)初步建成了獨立的應急廣播專網(wǎng)。在實際應用中，廣播專網(wǎng)通過主動應急發(fā)布終端能實現(xiàn)以下功能：①由應急管理部門發(fā)送的應急信息、應急部署和應急通知可以通過廣播、互聯(lián)網(wǎng)以及電視機進行傳播，將信息快速、準確地傳播給公眾，為開展應急救援和管理工作提供有效保障。②通過建立專網(wǎng)能對5G信號進行分流，緩解基站信息傳輸負載，提高信息傳輸及時性、清晰性和全面性。③通過專網(wǎng)提高信息傳輸?shù)目垢蓴_能力，營造安全的傳輸環(huán)境，避免傳輸過程中受到外界信號或網(wǎng)絡的干擾。

4.4 邊緣計算和5G技術的協(xié)同

在實際應用中，邊緣計算與5G技術的協(xié)同能達到以下效果[8]：①利用分布式邊緣計算方式對位于邊緣節(jié)點的終端進行統(tǒng)一的部署和調(diào)度，由5G技術進行戶數(shù)和資料的傳輸，進而保障邊緣終端的信息、數(shù)據(jù)資料準確性、實時性、充分性，打造終端與終端、終端與邊緣節(jié)點之間的高效交互模式。②基于5G技術建立多渠道業(yè)務適配分布式邊緣計算模式，有效應對在斷電、斷網(wǎng)、斷路環(huán)境下對分布在各個節(jié)點的應急終端信號的傳輸和管理，通過對終端傳感器采集的相關信息進行計算，識別并主動發(fā)布應急信息。③利用人工智能物聯(lián)網(wǎng)（Artificial Intelligence amp; Internet of Things，AIoT）技術提高終端智能化水平。它是指融合了人工智能技術和物聯(lián)網(wǎng)技術，將人工智能賦能于邊緣節(jié)點，以5G技術作為主要信息傳輸方式，能實現(xiàn)設備之間的智能互聯(lián)、數(shù)據(jù)的智能分析和處理，從而為用戶提供更加智能、高效、便捷的應急服務方案。

將其與5G技術相結(jié)合，打造斷電、斷網(wǎng)、斷路環(huán)境下的無線自組網(wǎng)模式，在“三斷”情況下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效整合、處理，并根據(jù)數(shù)據(jù)預測發(fā)布相應的應急信息，提高防災減災效率。

目前，部分省市已經(jīng)初步嘗試開展邊緣計算與5G技術的協(xié)同應用，進一步提高主動發(fā)布應急廣播終端的智能化、數(shù)字化水平。例如為了響應《四川省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標綱要》關于健全應急傳輸體系、制度、保障和處理機制的要求，四川遂寧大英電視臺已經(jīng)初步建立基于邊緣計算和5G技術的主動發(fā)布應急廣播終端體系，系統(tǒng)性融入云計算、人工智能，實現(xiàn)了應急廣播終端在應急狀態(tài)下精準預測與實時監(jiān)測、科學分析并發(fā)布應急信息，為提高當?shù)氐膽惫芾硭?，為當?shù)卦趹睜顟B(tài)下的生命和財產(chǎn)安全提供有效保障。

5. 結(jié)束語

我國地理地形較為復雜，自然災害頻發(fā)并且呈分布廣、影響大、類型多等特征。建立應急廣播體系的目的是在發(fā)生災難前通過宣傳預警加強培養(yǎng)公眾的危機意識和應急素養(yǎng)，在災難發(fā)生后提高救援及時性、維護社會秩序、引導社會輿論。5G技術和主動發(fā)布應急廣播終端的建設，對促進我國應急廣播體系的現(xiàn)代化發(fā)展有著重要意義。以5G技術為主導，融入多元化的信息技術和智能技術，建立智能化、現(xiàn)代化主動發(fā)布應急廣播終端，已經(jīng)成為大勢所趨。在開發(fā)和建設主動發(fā)布應急廣播終端時，必須重視終端的時效性、及時性以及公共服務能力，從而推動我國應急管理活動的智能化、信息化、高效化、長遠化發(fā)展。

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