5G技術(shù)在廣播電視網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展中的應(yīng)用研究

徐卓然

山東廣電網(wǎng)絡(luò)有限公司濰坊分公司 山東濰坊 261061

由于5G采用了比前幾代通信技術(shù)更高的通信頻率，所以具有高速度、低時延、高可靠的特點?？梢哉f，它是當(dāng)今民用通信行業(yè)中最為先進(jìn)的技術(shù)。目前，工信部已向我國三大通信運(yùn)營商與中國廣電頒發(fā)了5G商用牌照，我國5G商用市場正在大規(guī)模建設(shè)中。近年來，廣播電視行業(yè)積極響應(yīng)習(xí)近平總書記“要加強(qiáng)傳播手段和話語方式創(chuàng)新”的號召，與時俱進(jìn)地推動以移動優(yōu)先為核心概念的融媒體的發(fā)展。當(dāng)5G通信技術(shù)大范圍應(yīng)用時，傳統(tǒng)的廣播電視技術(shù)應(yīng)如何與其更好地融合發(fā)展，才能使得黨的主旋律更響，正能量更加壯大，這正是我們廣電技術(shù)人員需要思考的問題[1]。

1 5 G技術(shù)誕生背景

前幾年，4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸興起，并在短短一兩年的時間里迅速發(fā)展普及，如今我國幾乎人手一部能夠使用4G網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)，相比過去被廣泛使用的3G通訊技術(shù)而言，其有著傳輸速度快、傳輸信息量大的特點，為人們的信息傳輸提供了巨大便利，但隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與社會的進(jìn)步，所產(chǎn)生的信息量爆炸增長，在使用4G網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時，出現(xiàn)了一些數(shù)據(jù)丟失和傳輸速度慢的問題，4G已經(jīng)漸漸無法滿足社會發(fā)展的需求，在這樣的背景下，第五代移動通信系統(tǒng)，也就是5G技術(shù)悄然問世，并逐漸成為引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的技術(shù)高地。

2 5 G是第五代通信網(wǎng)絡(luò)的簡稱

其中的“G”代表的是英文“Generation”，中文意思為“代”，而不是指5G通信技術(shù)的帶寬或速率。當(dāng)然，它的傳輸速率比之前任何一代移動通信技術(shù)要高出很多，其理論峰值可達(dá)到每秒10Gb以上。舉個例子，我們下載一段4K超高清視頻，使用5G可能只需幾秒種，但是使用4G則需要幾分鐘，甚至更長時間。這得益于5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸使用了高頻段頻率。與2G、3G、4G頻段相比，5G的頻段更高、帶寬更寬，越高的頻率代表著可以使用的頻率資源越為豐富，所能實現(xiàn)的傳輸速率自然也就越快。隨著數(shù)字時代的信息量呈爆炸式擴(kuò)張狀態(tài)，更高的數(shù)據(jù)量代表著需要使用更多的移動帶寬。目前，我國三大通信運(yùn)營商所分配到的5G實驗頻段主要為中低頻段，分別為中國電信獲得3400MHz-3500MHz頻段，中國移動獲得2515MHz-2575MHz與4800MHz-4900MHz頻段，中國聯(lián)通則獲得3500MHz-3600MHz頻段。此外，中國廣電也獲得5G商用牌照，擁有號稱“黃金頻段”的700MHz使用權(quán)。

3 5 G技術(shù)在廣播電視網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展中的應(yīng)用

3.1 5G技術(shù)和廣播電視網(wǎng)絡(luò)融合的架構(gòu)

將5G技術(shù)與廣播電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合，構(gòu)建新的系統(tǒng)，能夠滿足廣播電視臺實際業(yè)務(wù)的需求，例如：實現(xiàn)局部和區(qū)域信號的覆蓋，開放公共廣播服務(wù)，同時支持局部廣播和區(qū)域廣播。在這一架構(gòu)中，主要功能為廣播寬帶切換、媒體控制、生成用戶畫像等，能夠構(gòu)建雙向傳輸模式，并優(yōu)化傳輸過程。

3.2 5G技術(shù)與廣播可視化直播

2019年7月，MDSK音樂節(jié)在廣西南寧舉行，為了給廣大受眾帶來高質(zhì)量的視聽覺盛宴，我臺決定與中國移動聯(lián)合，運(yùn)用5G網(wǎng)絡(luò)在我臺旅游廣播頻率進(jìn)行音樂節(jié)的可視化直播。這次可視化直播，我們共使用了4個攝像頭，其中兩個攝像頭，是還未正式面世的5G移動終端，這也是本次直播中一大亮點。剩下的兩個攝像頭由于并不支持5G，我們先將這兩個攝像頭拍攝到的信號送往相關(guān)設(shè)備輸出視頻流后，再用一臺支持5G的CPE設(shè)備進(jìn)行5G信號的傳輸。值得一提的是，因中國移動掌握著2515MHz-2575MHz、4800MHz-4900MHz這兩段5G頻譜資源，所以，在本次直播活動中，我們也分別使用了這兩個5G頻段進(jìn)行傳輸，為視頻直播提供了備份保障。無論是在測試還是實際直播過程中，我們都做了4G與5G的比對試驗。第一，在開場兩小時，隨著現(xiàn)場觀眾不斷增多，4G信號出現(xiàn)異常，5G信號仍然處在正常工作范圍。第二，使用5G的視頻流，其整體延遲時間要比4G少2-3s。使用5G，從現(xiàn)場實況拍攝到受眾終端，可在4-7s內(nèi)實現(xiàn)流暢性觀看。在本次直播中，我們也發(fā)現(xiàn)了問題。本次直播活動持續(xù)了9個小時，時間跨度非常大。目前發(fā)現(xiàn)的問題有兩個，一是當(dāng)5G設(shè)備長時間工作，其耗電量、發(fā)熱量非常大；二是因為使用CPE，4G基站負(fù)荷量太大，會導(dǎo)致5G基站發(fā)熱，從而影響了4G轉(zhuǎn)換5G信號這條鏈路傳輸速率與連線的穩(wěn)定性[2]。

3.3 5G技術(shù)抗干擾性能強(qiáng)

如今，信息技術(shù)已經(jīng)深入各個行業(yè)，所產(chǎn)生的信息與信號數(shù)量都十分龐大，空氣中各種頻段的電磁波相互交織，加上電磁波傳播過程中遇到的障礙物增多，使電磁波傳播過程中出現(xiàn)了大量的同頻段電磁波發(fā)生干涉、疊加的問題，和電磁波受到障礙物影響而造成信號減弱的情況。在廣播電視行業(yè)中采用5G技術(shù)可以有效防止信號干擾問題，提升通信質(zhì)量，使用戶能夠獲得較高質(zhì)量的節(jié)目信號。

4 結(jié)語

5G網(wǎng)絡(luò)的誕生和普及為廣播電視網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，5G技術(shù)提供了更快的傳輸速度，提高了信號強(qiáng)度，減少了信號干擾現(xiàn)象，因此，客戶端收到的視聽信號就更為清晰，用戶更能得到愉悅的視聽體驗，并且可以支持超高清電視、虛擬現(xiàn)實等服務(wù)，并生成用戶畫像等，從而針對不同的客戶群體制訂播出計劃。總而言之，5G通信技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等方面的技術(shù)融合，必將助力廣播電視行業(yè)向著“智慧廣電”更高更快發(fā)展[3]。