本文精选自《广播与电视技术》2025年第7期，阅读原文请访问“广电猎酷”小程序“”。
传统广播因单向传输和覆盖范围有限等局限性，难以满足移动场景下的高需求。 5G NR 广播技术融合了蜂窝网络与广电网络的特性，成为突破这一瓶颈的关键。本文设计的移动多媒体平台，创新性地整合了广播与单播技术，通过智能动态切换机制，实现了多场景自适应服务。该平台不仅提升了网络资源利用率，还显著改善了用户体验，推动了广播与通信的深度融合，为超高清视频传输、应急广播等应用提供了高效支撑，充分展示了我国在 5G 领域的创新实力。
刘江（1986—），男，中国广播电视网络集团有限公司工程师，硕士PG·电子学位。专注于广播电视网络及5G技术领域的研究工作，曾参与全国有线电视互联互通平台、全国广电5G 700MHz网络建设等重大项目的实施。
随着 5G 技术发展，传统广播系统有单向传输、终端依赖性强、覆盖灵活性不足等局限，难满足移动场景高并发、低时延需求。 5G NR 广播技术融合蜂窝网络与广播电视特性，支持无 SIM 卡接收、动态覆盖和高效组播，是突破传统广播瓶颈的关键方向 。中国广电主导的 3GPP R17 标准将 NR MBS 纳入标准规范，推动广播与通信网络深度融合。本文旨在解决如何设计基于 5G NR 广播的移动多媒体平台，实现广 播与单播无感切换、跨终端服务连续性及高效资源利用的问题，包括技术架构设计、动态传输机制优化、单双向融合传输等关键技术挑战。
5G NR广播具备免流量接收和多种广播模式的特点，免流量接收可让用户不消耗手机流量收看广播电视节目，多种广播模式支持单播、广播动态智能切换，能灵活适应不同应用场景移动。移动多媒体广播平台建设与有线电视网络升级改造、广电移动网络建设相互支撑、促进，共同构成中国广电新一代融合网络基础设施，加快移动“小屏”与有线电视“大屏”联动、有线与无线对接、卫星与地面协同融合。
设计建设移动多媒体广播平台，可满足全国移动多媒体广播电视业务需求。通过 5G NR 单播支持超高清和高清节目直播，结合 5G 双向网络，支持 5G NR 广播直播、流媒体直播、点播、回看等业务。此外，移动多媒体广播平台对接国家应急广播平台，实现应急预警消息在 5G NR 广播终端的接收和提醒。
本系统遵循功能完备性、技术合理性与播出安全性三大设计原则，依据《5G NR广播技术白皮书》等规范，融合5G NR广播网络、云计算等新一代信息技术，构建了集内容聚合、智能分发等功能于一体的综合性媒体服务平台。该平台通过技术创新提升了广播电视服务覆盖广度与传播效率。移动多媒体广播平台总体架构如图1所示。
系统采用模块化设计，包含功能组件包括：内容制作与管理模块、5G NR 广播 AF、应用接口服务、分布式数据存储、智能运维管控。
平台全面适配移动、车载、智能电视等多类终端设备，主要提供实时广播收看、时移回看、应急广播消息接收与推送及个性化内容推荐服务。
1）直播信号处理子系统：支持多路信号源实时接入与智能调度，提供 TS over IP 封装和 H.264/H.265 转码功能；
2）内容编排引擎：基于工作流引擎动态编排节目单，支持 EPG 信息自动生成与推送；
3）媒资管理系统：实现内容元数据标引（Dublin Core 标准）、智能审核及生命周期管理；
4）产品化服务：提供分级定价模型与套餐组合工具，支持 DRM 加密打包。
1）终端导航服务：用 React 框架构建自适应 UI，支持多终端分辨率适配；
2）统一门户网关：基于 OAuth 2.0 协议实现单点登录，认证延迟≤200ms；
3）鉴权服务：集成SIM 卡/USIM 双向认证，支持 QPS≥5000 的高并发请求处理。
1. 5G NR广播应用功能(AF)：本模块采用云原生架构设计，实现以下核心功能：
2）媒体处理引擎：集成HEVC编码器（压缩比≥50%）和自适应码率转换功能，支持实时转码；
3）数据推送服务：采用GSE(GSE - 5G)封装协议，实现广播数据包高效分发（传输效率≥95%）；
4）应急广播系统：符合ETSI TS 103466标准，支持地理区域定向播发（定位精度≤50m）和优先级抢占机制。
2. 5G NR广播核心网接口：基于3GPP R17规范设计核心网接口架构。
1）MB - SF：实现业务逻辑处理与服务注册，支持动态广播区域管理，通过 Nmb 接口与 5GC 交互。
3）MB - SMF：维护与管理会话状态，执行 QoS 策略，支持动态用户组管理。
融合媒体服务平台作为新型数字内容分发基础设施，整合广播与互联网技术优势，构建“内容 + 服务 + 数据”三位一体的智能媒体生态系统。
基于双向网络构建时移内容库，用HLS/DASH协议封装历史直播流（存储周期≥7天），支持跨终端时移回看。系统部署边缘CDN节点预分发内容，通过ABR算法动态调节分辨率（480p - 4K），在5G网络下95%分位响应延迟≤800ms。关键技术有：TS流切片索引优化算法（降低23%元数据开销）、DRM许可证统一管理框架，以及基于用户位置预测的边缘缓存策略（缓存命中率≥82%）。
采用微服务架构实现多维度用户管理：认证鉴权层集成与 SIM 卡双向认证，支持毫秒级令牌刷新；用户画像模块通过协同过滤与深度兴趣网络构建 256 维特征向量，提升内容推荐准确率；支付系统对接银联/第三方支付平台，用区块链技术构建不可篡改的消费流水记录；行为跟踪引擎实时记录用户操作事件，建立播放历史热力图分析模型。
设计非PG·电子侵入式数据采集框架，通过 SDK 埋点采集 6 类用户行为数据（如播放启停等），日均处理日志量达 PB 级。数据处理层用 Flink 实时计算引擎，实现观看偏好聚类分析、交互轨迹模式挖掘、 QoE - KQI 映射建模。分析结果反馈至推荐系统与 CDN 调度策略，形成闭环优化。实验显示，该平台使内容点击率提升 19.3% ，并通过数据脱敏与差分隐私技术确保用户隐私合规。
基于 5G NR 广播的高效组播与双向网络的灵活交互特性，本文提出网络自适应切换系统，优化广播电视直播服务连续性与用户体验。该系统动态感知网络状态与用户移动轨迹，实现广播与单播网络智能协同，确保直播流在异构网络下无缝衔接。直播应用直播界面如下图所示。
在 5G NR 广播与蜂窝网络深度融合的异构网络中，免流量直播与交互式时移回看功能协同实现是提升用户体验的关键。构建广播/单播双模协同传输架构，用 5G NR 广播组播信道传输实时直播流，用户终端在广播覆盖区零流量接收内容；依托双向网络建立个性化交互通道，实现时移回看无缝衔接。
系统采用三级分层设计：内容分发层基于 3GPP R17 标准部署 MBS 服务，通过相关信道实现动态广播区域管理；时移服务层用 MPEG - DASH 标准构建 HTTP 自适应流，在边缘节点预缓存时移窗口内容，支持操作时动态切换至单播流；QoS 保障层引入动态带宽检测机制，用户触发时移操作时，通过 ABR 算法自动调整码率，确保回看流畅度。该架构在密集城区可降低 86%核心网流量负载，时移响应延迟稳定在 400ms 以内。
通过 5G NR 广播实时接收应急广播数据并通知用户。应急广播支持多种媒体类型。终端应用接收到数据时，通过声音、震动等方式通知提醒用户并按媒体类型提示内容。应急广播功能现网实测如下图所示。
本文构建了基于5G NR广播技术的移动多媒体广播平台整体架构，融合广播与通信网络特性，实现广播电视服务智能化升级。在技术实现上，平台采用模块化设计，创新设计含AF功能模块和核心网接口的5G NR广播系统架构，支持4K超高清视频传输和毫秒级应急广播，还开发智能动态切换机制，实现网络切换时广播与单播无缝衔接，构建含内容制作、接口服务、智能升级等功能的业务支撑体系，完善5G NR广播在媒体传输领域的理论框架。
[2]薛凯心，李爽，曾庆军.5G NR组播广播技术(二)—5GNR MBS技术在应急广播及关键任务中的应用[J].广播与电视技术，2022,49(6):10-15.
