對5G通信技術(shù)與廣播電視技術(shù)融合發(fā)展的研究

趙建宏 羅鵬弟

摘要：隨著移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步與相關(guān)市場的發(fā)展，讓廣播電視的傳播方式也在不斷創(chuàng)新，并逐漸轉(zhuǎn)向移動(dòng)化與網(wǎng)絡(luò)化。在如今信息高速發(fā)展的今天，5G技術(shù)和廣播電視技術(shù)之間的結(jié)，合已經(jīng)成為當(dāng)下所需要面對的問題之一。本文將對5G技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)勢進(jìn)行概述，并列舉其與廣播電視之間相融合的應(yīng)用，為相關(guān)工作提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：5G通信技術(shù);廣播電視;融合發(fā)展

引言：5G技術(shù)使用了更高的通信頻率，因此，具有高速、低延遲、可靠性高等特點(diǎn)，使其成為了最為先進(jìn)的民用通信技術(shù)。近年來，廣播電視行業(yè)加強(qiáng)對傳播手段與話語方式創(chuàng)新的號召，通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng)融媒體發(fā)展，從而使得在5G技術(shù)得到大規(guī)模普及與應(yīng)用時(shí)，讓傳統(tǒng)的廣播電視技術(shù)與其進(jìn)行更為緊密地結(jié)合，更好的弘揚(yáng)主旋律與正能量。

一、5G通信技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)勢

所謂5G就是第五代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其傳輸速率的理論峰值能夠達(dá)到10GB以上。例如，使用4G下載一段4K分辨率的視頻，需要數(shù)分鐘甚至更長的時(shí)間，但如果是在5G的環(huán)境下則僅需數(shù)秒的時(shí)間，這是因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)的傳輸具有高頻段、高帶寬的特點(diǎn)。

由于5G網(wǎng)絡(luò)采用切片技術(shù)，使得在帶寬提升的同時(shí)，也將數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分流，從而提升信道的利用率，真正做到快速。此外，5G所使用的頻段很高，波長越短，電波就越容易損耗，由于其波長屬于毫米波，使其通常使用微基站和多布局的形式，為通信的穩(wěn)定性與質(zhì)量提供保障。

另外，5G通信還運(yùn)用了D2D技術(shù)，使得兩名用戶之間的通信無需第三方基站作為中轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)通信效率的提升與延遲的降低。

5G通信技術(shù)不但具有頻段高、速率快的特點(diǎn)，還具備低延遲、高通信質(zhì)量以及實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)等優(yōu)勢，對于當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和融媒體等領(lǐng)域的發(fā)展具有基礎(chǔ)性的作用。

二、5G與廣播電視融合應(yīng)用

廣播電視技術(shù)的發(fā)展起步較早，屬于技術(shù)密集型行業(yè)，同時(shí)也是單向通信技術(shù)的代表。隨著廣播電視技術(shù)的全面數(shù)字化與雙向通信的發(fā)展，廣播電視也越來越重視與受眾之間的互動(dòng)，逐漸朝向網(wǎng)絡(luò)化與移動(dòng)化的方向發(fā)展，且在廣播電視技術(shù)中的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

（一）超高清放送

盡管早在2020年5G技術(shù)得到了正式商用，但其實(shí)在2019年就已經(jīng)有電視臺(tái)和移動(dòng)運(yùn)營商將5G技術(shù)與超高清技術(shù)進(jìn)行結(jié)合開展新聞直播的試驗(yàn)。5G與超高清的新聞直播流程是通過攝像機(jī)拍攝影像，通過編碼器進(jìn)行編碼，并經(jīng)由中繼器和基站接入5G核心網(wǎng)，將現(xiàn)場新聞?dòng)跋裣蜓莶ナ疫M(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)新聞報(bào)道的高時(shí)效性。

例如，在某新聞直播中，當(dāng)超高清攝像機(jī)拍攝的影像資料形成視頻流后，由編碼器輸出，并轉(zhuǎn)換為IP視頻流后，向CPE中繼器進(jìn)行傳送，通過中繼器模擬5G移動(dòng)終端以和5G基站對接，進(jìn)入至5G核心網(wǎng)系統(tǒng)，借此將影像傳輸至演播室。在直播中，觀眾能夠從畫質(zhì)與流暢度上得到最為直觀的感受，因此，5G網(wǎng)絡(luò)對于廣電技術(shù)與相關(guān)設(shè)備的發(fā)展具有重要作用。

（二）可視化直播

可視化直播也是5G技術(shù)與廣播可視化的一大亮點(diǎn)。以2019年某地音樂節(jié)的直播為例，為了給觀眾帶來高質(zhì)量的視聽盛宴，當(dāng)?shù)仉娨暸_(tái)與移動(dòng)運(yùn)營商合作，通過5G網(wǎng)絡(luò)在廣播頻段進(jìn)行可視化直播。

在這場直播中，用到了四個(gè)攝像頭，其中兩個(gè)是當(dāng)時(shí)最新的5G攝像頭，是這次直播的亮點(diǎn)。其余兩個(gè)攝像頭由于并不是5G攝像頭，因此其拍攝的影像資料經(jīng)由相關(guān)設(shè)備輸出視頻流后，再通過一套5G中繼站進(jìn)行5G信號傳輸。在這次的直播中，使用兩個(gè)5G頻段，為視頻直播提供備份保障。

從測試到實(shí)際直播中，可以看到開場2小時(shí)后4G信號隨著觀眾的不斷增加開始出現(xiàn)異常，而5G信號仍在正常工作，且5G視頻流具有更低的延遲，觀看更加流暢。由于這次的直播持續(xù)時(shí)間長達(dá)9小時(shí)，具有非常大的時(shí)間跨度，使得設(shè)備產(chǎn)生了巨大的耗電量和發(fā)熱量，且因?yàn)槭褂昧酥欣^站，使得4G基站承擔(dān)過多的負(fù)荷，影響了4G信號與5G信號之間的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而影響傳輸?shù)姆€(wěn)定性[1]。

（三）架構(gòu)整合

在將5G通信技術(shù)與廣播電視技術(shù)進(jìn)行架構(gòu)整合的過程中，需要成立全新系統(tǒng)，以確保廣播電視臺(tái)的實(shí)際業(yè)務(wù)需求得到充分滿足。例如，在新系統(tǒng)的架構(gòu)下，使得5G通信技術(shù)得到真正意義上的全面布局和信號覆蓋，在開發(fā)商的公共廣播服務(wù)中基于此系統(tǒng)框架，實(shí)現(xiàn)區(qū)域和局域的廣播服務(wù)，并在此背景下實(shí)現(xiàn)雙向的傳輸模式，對信息的傳輸過程進(jìn)行大幅優(yōu)化。

（四）內(nèi)容分發(fā)

網(wǎng)絡(luò)電視廣播服務(wù)通常是借助數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)的方式，以點(diǎn)對點(diǎn)的方式，提供信息傳遞服務(wù)，從而將寬帶資源進(jìn)行更為高效的利用，但也可能會(huì)對服務(wù)器資源造成信息損毀，使得廣播電視的功能與服務(wù)質(zhì)量的提升受到了限制。因此，通過5G技術(shù)進(jìn)行內(nèi)容分發(fā)，使得服務(wù)器和寬帶資源的損耗有效降低，為廣播電視的質(zhì)量提供保障。

（五）抗干擾性

5G通信技術(shù)已經(jīng)在如今的各行各業(yè)都得到了深入應(yīng)用，造就了龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，因此需要強(qiáng)大的信號源作為傳導(dǎo)支持，但因?yàn)榭諝庵械母鞣N頻段的電磁波之間的互相干擾，對信號傳輸造成嚴(yán)重影響，同時(shí)，傳播過程中還會(huì)遇到各種障礙物，因此，經(jīng)常出現(xiàn)同頻段電磁波發(fā)生疊加感染的現(xiàn)象。如果障礙物對電磁波傳輸造成干擾，則會(huì)使得信號被削弱。

因此，在廣播電視行業(yè)將5G技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠提升信息傳輸過程中的抗干擾能力。由于5G信號屬于全頻段信號，幾乎能夠杜絕電磁波信號的干擾，不但保障了信號的傳輸質(zhì)量，還能讓用戶觀看更高質(zhì)量的節(jié)目。

（六）設(shè)備集成

作為數(shù)字通信技術(shù)，5G技術(shù)不但能夠?qū)崿F(xiàn)音頻和視頻數(shù)據(jù)的同時(shí)傳輸，還能夠顯著提升數(shù)據(jù)的傳輸效率，充分滿足廣播電視的需求。由于5G技術(shù)具有更高的集成度以及良好的數(shù)據(jù)加密能力，使得數(shù)據(jù)的安全性得到充分保障，避免數(shù)據(jù)行在傳輸過程中遭遇攔截的狀況。由于5G通信技術(shù)的信號接收與發(fā)射設(shè)備存在數(shù)據(jù)互通，因此，具備較高的集成度，且因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸過程較為簡單，能夠提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，降低發(fā)生故障的頻率[2]。

結(jié)論：5G技術(shù)具有速度快、頻段高，以及具有低延遲等特點(diǎn)，使其具有非常巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的發(fā)展前景。將5G與廣播電視進(jìn)行融合，能夠?qū)崿F(xiàn)超高清的放送，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)可視化直播。5G技術(shù)的應(yīng)用，還能夠?qū)V播網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)進(jìn)行整合，在內(nèi)容分發(fā)上更為高效，抗干擾能力的提升也使得高質(zhì)量的放送成為可能，同時(shí)提升設(shè)備的集成度，更好地將主旋律弘揚(yáng)壯大。

參考文獻(xiàn)：

[1]周沖，陳冠霖，蘇紹熙.5G通信技術(shù)與廣播電視技術(shù)融合發(fā)展的研究[J].廣播電視網(wǎng)絡(luò)，2020，27（3）：44-46.

[2]張興龍.5G通信技術(shù)與廣播電視技術(shù)的融合研究[J].光源與照明，2021（5）：37-38.