也许大家还不太清楚，但到 2024 年，5G 移动网络将迎来商用 5 周年，全球用户数量将超过 15 亿。从一开始，5G 的设计就旨在不断提升性能，如更高的数据吞吐量、大幅增加的容量和低延迟。除了这些特性之外，还有网络切片和专用专用网络，这些功能只有通过独立的 5G（5G SA）基础设施才能实现。
通过实现更快、更高质量、更简化的工作流程以及重新定义远程制作，5G SA 已经在改变广播行业的形态。事实上，5G SA 网络正在使远程工作流程成为各种规模和重要性的现场活动的标准配置。正如 2024 年 3 月在邓迪足球俱乐部开展的最新项目所显示的那样。
“Pro460 编码器通过公共互联网向 QTV MCR 传输的压缩馈送的视频质量至关重要，特别是与 SMPTE 有线视频相比……反馈非常好，质量和同步适合制作和广播。
这支苏格兰超级联赛球队成立于 1893 年，在球场上取得了不小的成功，仅在苏格兰联赛甲级联赛和苏格兰杯中夺冠。然而，通过与 5G 网络公司Neutral Wireless和户外广播专家 QTV合作的项目，该球队现在可以在 5G SA 广播方面取得重大胜利。
这两家公司此前曾合作过，据称这是广播行业首次合作，用于报道英国女王伊丽莎白二世在苏格兰巴尔莫勒尔去世后返回伦敦的国际报道。为此，QTV 部署了 Neutral Wireless 私有 5G SA 网络，旨在连接摄像机并向全球电视台提供全球直播。这包括通过为 QTV 部署的私有 5G 网络在 Neutral Wireless 获得英国广播和通信监管机构 Ofcom 颁发的 n77（3.8-4.2GHz）无线电频段电信频谱许可证后的 24 小时内通过该网络捕获的内容。
在泰城市地区 Tay 5G 计划的支持下，邓迪项目致力于探索和展示如何使用私有 5G 网络进行低延迟现场制作工作流程，于 3 月 13 日在丹斯公园球场转播邓迪足球俱乐部对阵阿伯丁的比赛。
目标是展示通过私有 5G 实现的全无线制作，所有视频源和预期的辅助服务都在一个网络上运行，并利用双向无线网络提供摄像机控制、计数、对讲和返回视频。虽然许多顶级体育场馆都为摄像机连接做好了充分准备，但合作伙伴提出的便携式无线多摄像机系统为弹出式部署和体育场（如 Dens Park）提供了优势。
项目首席工程师 Samuel Yoffe 表示，当 Neutral Wireless 开始工作时，第一步就是研究哪种类型的系统适合该场地和用例。
他说道：“由于我们专注于软件定义无线电，我们偏向于提供增强的上行链路连接，并且通过单个网络单元，我们能够覆盖体育场内的任何位置，上行链路容量约为 250 Mbps，”他解释道。
“我们与外部合作伙伴合作的地方在于提供端到端视频工作流程，从 100 毫秒的超低延迟视频 Haivision Pro460 到摄像机控制和计数系统 [Blackmagic Design] 以及 Unity Intercom Dante 集成的一键通对讲机。返回视频源也可以通过 Streamhub 和 Pro460 现场设备返回到摄像机。”
在开始设置时，Neutral Wireless 在比赛前一天就到达现场进行安装和测试，确定基站的合适位置并验证体育场内各个摄像机位置的上行链路容量。QTV 带来了两辆转播车 – 一辆用于传统有线制作，另一辆专用于 5G 工作流程，两辆之间有连接线。
Neutral Wireless 还在一个盒子 (NIB) 中安装了一个分解式 Lomond 网络， n77 无线电头和天线安装在体育场内，通过 SMPTE 电缆连接回现场的 QTV OB 车，其中 Neutral Wireless Ness 便携式基带单元运行软件定义的 5G 核心和无线电堆栈，并使用本地用户平面，来自 5G 连接设备的数据加入局域网 (LAN)。
用户平面上的 Haivision Streamhub 服务器通过 5G 网络接收视频源，并将 SDI 输出提供给低延迟本地监控设备，并通过公共互联网将 IP 源传送到位于 QTV 主控室 (MCR) 的接收器。我们使用四台 Blackmagic URSA Broadcast G2 摄像机进行测试，以及一台 ATEM Television Studio HD8 ISO 切换器和控制面板 (RCP)。URSA 摄像机通过 SDI 将 1080p50 视频提供给 Pro460 视频编码器。
摄像机本身使用 Apple iPhone 作为网关连接到网络。这样可以将 H.264 备份信号直接从摄像机发送到 ATEM 控制台，通过 IP 通道建立返回摄像机控制和计数。使用的 RTMP 流延迟约为 500 毫秒，使用 SRT 连接到 Blackmagic Streaming Bridge 可以将其缩短至 200 毫秒。
iPhone 运行 Unity Intercom PTT 移动应用，在转播车上运行本地服务器，以降低延迟。Unity 服务器使用 Dante 与转播车对讲系统连接，并提供从 QTV MCR 到摄像师的对讲。使用 RCP 从转播车控制摄像机反应灵敏，然后将 RCP 带回 QTV MCR，并成功用于从基地进行远程摄像机控制。
在比赛期间，Neutral Wireless 跟踪了现有的 SMPTE 制作，以便对所有六台 Grass Valley 摄像机的相同 5G 和有线馈送进行视频质量和延迟的并排比较。此外，它还运行了来自四台 Blackmagic 摄像机的直接视频流。
正如任何复杂的广播部署所预料的那样，Neutral Wireless 在设置过程中遇到了一些初始 OB 配置问题，因为在比赛日之前它缺少回程互联网连接。尽管如此，它还是能够测试从摄像机到 OB 车的 5G 视频工作流程，以实现超低延迟的 Pro460 馈送和 RTMP 流。其他初始挑战包括通过接收流的 ATEM 切换器上的简单流媒体密钥配置错误进行摄像机控制和 Tally 信号传输。纠正后，摄像机控制就建立起来了，并且反应非常灵敏。
在比赛当天，由于有回程互联网可用，Neutral Wireless 能够完成完整的工作流程设置，并与 QTV MCR 交换通信和视频源。然后进行完整的系统测试并记录下来，然后实施第二个配置来跟踪有线制作。
Yoffe 表示，在开发概念验证时，制作团队学到了很多有关私有 5G SA 网络的功能以及如何实施所有服务的知识。他还认为，这为未来需要低延迟无线多摄像机 OB 的活动开启了讨论和规划。
“至关重要的是 Pro460 编码器通过公共互联网向 QTV MCR 传输的压缩视频的质量，尤其是与 SMPTE 有线视频相比，”Yoffe 补充道。“反馈非常好，质量和同步性适合制作和广播。”
在 5G 推出五年之际，私有 5G 视频传输已在众多直播活动中得到证实，包括体育、选举、加冕典礼和国葬。Yoffe 指出的另一件事是，在女王伊丽莎白二世离开苏格兰的最后时刻以及随后的葬礼报道期间，广播公司在使用绑定蜂窝设备进行直播时遇到了问题。
尽管高延迟远程贡献工作流程现已得到验证，但较少曝光的是使用私有 5G 实现具有双向连接的超低延迟制作工作流程。Yoffe 表示有信心，邓迪活动证明了使用单一网络和频谱许可证进行全面无线制作现在是可行的。
2024 年巴黎奥运会预计将展示私有 5G 的几种新用途，约菲预测，5G 在广播行业的普及和重要性只会增加，他预计 5G 将成为广播行业的常见技术，即使不能取代有线和传统无线摄像机连接，也能增强其功能。现在私有 5G 的竞争已经非常激烈。
作者：Joe O’Halloran
译自：https://www.svgeurope.org/blog/headlines/how-we-did-it-deploying-a-private-5g-network-for-a-live-football-broadcast/
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