淺析5G通信技術(shù)與廣播電視技術(shù)的融合發(fā)展

（國(guó)家廣播電視總局五五三臺(tái)，上海 201908）

現(xiàn)如今5G通信技術(shù)進(jìn)入人們的視野中，其比2G、3G、4G的通信頻率更高，速度更快，穩(wěn)定性更強(qiáng)。從通信行業(yè)的角度分析，5G已成為優(yōu)勢(shì)最明顯的技術(shù)。并且工信部已經(jīng)為中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信頒發(fā)了5G商用牌照，我國(guó)5G商用市場(chǎng)步入了發(fā)展的黃金時(shí)期，處于大規(guī)模建設(shè)的過(guò)程中。

一、5G通信技術(shù)簡(jiǎn)介

5G是第五代通信網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它的傳輸速率比之前任何一代移動(dòng)通信技術(shù)要高出很多，其理論峰值可達(dá)到每秒10Gb以上[1]。比如使用4G下載一段4K超高清視頻需用幾分鐘的時(shí)間，而5G僅僅需幾秒鐘即可完成?，F(xiàn)階段5G實(shí)驗(yàn)頻段已經(jīng)存在于聯(lián)通、移動(dòng)、電信中，其主要體現(xiàn)的為中低頻段，聯(lián)通所獲得的頻段為3500MHz～3600MHz，移動(dòng)所獲得的頻段為2515MHz～2575MHz與4800MHz～4900MHz，電信所獲得的頻段為3400MHz～3500MHz[2]。

二、5G通信的關(guān)鍵技術(shù)與優(yōu)勢(shì)

5G通信技術(shù)運(yùn)用了切片技術(shù)。這種切片技術(shù)相當(dāng)于一個(gè)車(chē)道，而在5G的作用下，車(chē)道空間更加廣闊，真正實(shí)現(xiàn)了許多車(chē)在同一時(shí)間通過(guò)，還對(duì)寬車(chē)道類(lèi)別進(jìn)行劃分，將其分為屬性各不相同的片層，確保用途各異的“車(chē)”可以“行駛”在特定的片層中，不僅促使速度得到顯著提高，還從源頭上解決了擁堵問(wèn)題。在5G通信技術(shù)中應(yīng)用了很高的頻段，頻率與波長(zhǎng)是成反比的關(guān)系，如果頻率越高則波長(zhǎng)越短，電波出現(xiàn)損耗的概率也隨之加大。通過(guò)我國(guó)頒發(fā)給聯(lián)通、移動(dòng)、電信的5G頻譜資源了解到，它們的波長(zhǎng)均在毫米波的范疇內(nèi)。所以，5G基站將多布局、微基站的形式作為主要應(yīng)用方式。

三、5G通信與廣播電視技術(shù)的融合發(fā)展

1.5G+4K超高清在電視中的應(yīng)用

廣西廣播電視臺(tái)在2019年全國(guó)兩會(huì)開(kāi)展時(shí)與中國(guó)聯(lián)通達(dá)成合作關(guān)系，在新聞直播中第一次應(yīng)用5G+4K超高清技術(shù)?，F(xiàn)如今，5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋在我國(guó)首都的金融街與天安門(mén)，下行最高傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他網(wǎng)絡(luò)，已達(dá)到1966Mbps，平均傳輸速率也有了明顯提升，已達(dá)到1975.8Mbps。5G+4K超高清直播的鏈路結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 5G+4K 超高清直播鏈路結(jié)構(gòu)圖

在4K攝像機(jī)中，所應(yīng)用的為松下AG-DVX200，其屬于一種手持?jǐn)z像機(jī)，光學(xué)變焦達(dá)到13倍，4K的60p拍攝性能是其最鮮明的特點(diǎn)。與1080 50i對(duì)比的情況下，4K的清晰度更高，圖像質(zhì)量也更加理想。在攝像機(jī)將相關(guān)畫(huà)面拍攝完畢之后，即可形成4K視頻流后，此時(shí)編碼器進(jìn)行相應(yīng)操作，可促使IP視頻流形成，便將其送往可支持5G的CPE[2]。

本次應(yīng)用的CPE與其他中繼器存在明顯差異性，該款CPE具有中繼無(wú)線(xiàn)路由器的Wi-Fi信號(hào)的功能，同時(shí)也具有中繼基站信號(hào)的功能。倘若用戶(hù)所在的地方只有2G、3G信號(hào)，那么此時(shí)就可將CPE作為主要的應(yīng)用方式，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)中繼，促使基站信號(hào)覆蓋面積得到進(jìn)一步擴(kuò)大，確保5G信號(hào)為更多的設(shè)備提供有效幫助，加快上網(wǎng)的速度。

2.5G技術(shù)與廣播可視化直播

廣西南寧在2019年7月舉行了MDSK音樂(lè)節(jié)，為了博得更多受眾的眼球，我臺(tái)與中國(guó)移動(dòng)形成合作關(guān)系，將5G網(wǎng)絡(luò)作為主要應(yīng)用方式，在我臺(tái)旅游廣播頻率進(jìn)行音樂(lè)節(jié)的可視化直播。

在此次可視化直播中，可以看到4個(gè)攝像頭，本次直播有了前所未有的突破，得益于兩個(gè)5G移動(dòng)終端的攝像頭，其余兩個(gè)攝像頭由于不具備支持5G的功能，所以我們工作的第一步驟是查找到這兩個(gè)攝像頭拍攝的信號(hào)，隨后將其送往相關(guān)設(shè)備輸出視頻流，在此之后，為了確保5G信號(hào)可實(shí)現(xiàn)順利傳輸，再選擇一臺(tái)支持5G的CPE設(shè)備進(jìn)行相關(guān)工作。

在5G+VR的借助下，可以了解到新技術(shù)的全新制作模式，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)施中存在的問(wèn)題，比如5G信號(hào)的覆蓋并不廣泛，處在建設(shè)階段，用于測(cè)試的CPE終端沒(méi)有擺脫基站地理位置的限制，并且從網(wǎng)絡(luò)傳輸層面波動(dòng)監(jiān)測(cè)的角度來(lái)看，5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的采集端和拉流制作端數(shù)據(jù)流量的峰值呈現(xiàn)出的規(guī)律性波動(dòng)也令技術(shù)人員十分訝異，但依據(jù)實(shí)際情況了解到，直播的延遲與抖動(dòng)依舊未得到解決，這可能與5G核心網(wǎng)的技術(shù)特性息息相關(guān)[3]。隨著新媒體技術(shù)的繁榮發(fā)展，最終在5G條件下將會(huì)實(shí)現(xiàn)良好的技術(shù)全面革新，促使融合傳播效果更加理想，這些均需要我們?cè)谌蘸蟮拿襟w應(yīng)用實(shí)驗(yàn)環(huán)境內(nèi)進(jìn)行不斷探索。

3.C波段廣播電視衛(wèi)星接收與5G干擾

隨著5G干擾信號(hào)的不斷推進(jìn)，當(dāng)其發(fā)展至-60dBm時(shí)，通過(guò)國(guó)際電聯(lián)報(bào)告了解到，變頻后的干擾信號(hào)自身具有明顯特殊性，當(dāng)其達(dá)到接收機(jī)時(shí)可以產(chǎn)生飽和干擾的現(xiàn)象。這對(duì)衛(wèi)星接收機(jī)產(chǎn)生的干擾具有一定影響，畫(huà)面難以保持流暢性，想要鎖定信號(hào)存在很大難度。我臺(tái)自安裝C波段濾波器后設(shè)備一直處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。安裝前受到了5G信號(hào)干擾，通過(guò)濾波器的作用，依然接收同等強(qiáng)度的信號(hào)，則表現(xiàn)出沒(méi)有受到5G信號(hào)干擾。若在實(shí)際應(yīng)用中，C波段濾波器沒(méi)有起到較強(qiáng)的抗干擾效果，還可以同步安裝屏蔽網(wǎng)，將有濾波作用的LNA/B替換掉，協(xié)調(diào)5G運(yùn)營(yíng)商共同制定最大輻射角、發(fā)射功率以及安裝區(qū)域等。

結(jié)語(yǔ)

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下廣播電視受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，從而掀起了主流媒體的熱潮，其技術(shù)必然應(yīng)跟上時(shí)代的步伐。在未來(lái)，廣播電視的發(fā)展需要與5G技術(shù)相融合，5G也為廣播電視主流媒體增添了新的生機(jī)?？傊?，廣播電視與5G技術(shù)的發(fā)展不是一陣風(fēng)的短暫運(yùn)動(dòng)，而是一個(gè)不斷追求完美的漫長(zhǎng)過(guò)程，相信在未來(lái)廣播電視與5G技術(shù)的發(fā)展必然更上一層樓。