5G時代廣播電視傳輸技術的轉型與升級

■ 山東省廣播電視傳輸保障中心：衣可斌

目前，5G技術已被廣泛地應用于各個行業和領域。對于廣電業而言，與5G技術的結合將大大提高廣電業的傳輸效率和質量，以滿足各類觀眾收看節目的需求；它還可以促進應急廣播、遠程直播等廣播電視模式的創新發展，有利于提升廣播電視媒體的市場競爭力。面對5G新媒介的沖擊，電臺和電視傳媒要積極地融入5G時代，主動利用5G技術，以便加速廣播電視技術的改造和升級。這將有助于我國廣播電視事業提供高質量的電視節目，滿足用戶個性化的收看需要，是我國廣播電視事業發展的必然要求。

1. 5G時代廣播電視傳輸的特點

1.1 高速率

5G不僅延續了4G的穩定框架，而且還將使5G的通訊速度得到進一步提升。當前，其下載速度可達20 gb/s比4G(1 gb/s）快20倍。從移動連接數量來看，2016年4G全網連接數量為80億，2021年5G全網連接數量為110億。更高的傳輸速度，增加了網絡的聯結，使使用者可以更快速、更便利地使用網絡。在廣播業和電視業中，一般采用低波段（600 MHz ～2.925 GHz）進行信號發送，具有較高的覆蓋率和較低的運行成本。但缺點也是顯而易見的，就是在低頻帶中，只有很少的持續資源，而且傳輸速度也有一定的局限性。在第四代移動通信系統中，通過對多個不連續的載頻的綜合，目前，國內電臺、電視臺的信號傳輸已基本達到了要求。在5G網絡快速發展的今天，高頻（70 GHz）以上資源將是今后廣電業發展必須加以充分挖掘與應用的重要資源。高頻率資源具有高頻率和短波長的特性，為了滿足電臺和電視臺的通訊要求，在安裝天線的時候要適當地縮短兩座信號塔的間距，在本地組成一個天線陣，以確保高速通訊，以提高廣播和電視信號傳輸速率。

1.2 大容量

D2D(Dynamic Connection)(Dynamic Connection，D2D）是5G環境下一種新興的廣播業與電視業發展模式。在這種方式下，不需要任何的中繼站，就能實現各個終端之間的信息交換，這對于實現廣播電視的遠程制作和播出有著重要的意義。但是，該方法在無線局域網中的應用，對無線局域網的覆蓋范圍、傳輸能力等方面都有較高的要求。隨著網絡規模的不斷擴大，網絡的能量消耗越來越大。4G的頻道頻寬適用于Cat-NB1loT頻道，可達200 MHz。5G技術的出現，為寬帶物聯網帶來了新的突破，其信道帶寬極限可達100 MHz（低于6GHz)，在6 GHz及更高頻率時，最高可達到400 MHz。另外， 5G網絡可以在滿足遠程通訊需要的同時，對無線傳感器網絡中的數據進行有效的約束，從而減少無線傳感器網絡中的帶寬占用，減少無線傳感器網絡的帶寬占用。更好地減少物聯網的操作能量消耗，進一步減少物聯網的運行能量消耗。

1.3 低延時

在4G時代，LTE網絡將網絡延遲降低到10 ms以下，實現了廣播和電視的快速傳輸。隨著5G技術的發展，諸如電視轉播等多種方式的出現，對LTE網絡的實時性要求越來越高。5G技術將進一步優化LTE網絡的幀間結構，在物理層次上將延遲效應減小到1 ms以下，從而更好地適應新時代廣播電視節目的播放需求。

2. 廣播電視傳輸技術形態

2.1 微波通信

目前，微波通信網的傳輸技術在國內的廣播電視傳輸系統中占有相當的地位。這種通信方式采用電磁波-微波進行通信，其波長為1mm至1m，頻率為0.3至300 GHz。與其他通信傳輸方式相比，微波通信在帶寬和通信容量上更大，在傳輸損傷和抗干擾能力上具明顯優勢。

2.2 光纖通信

光導纖維通信是以纖維為中心進行通信的一種方法。光纖通信作為一種新興的通信方式，它的光纜一般都是由若干個纖維構成。其中，利用纖維作為傳輸介質。當前，在CATV等通信傳輸網絡中普遍采用了光纖通信。

2.3 . 無線通信

無線電臺是當前發展電臺與電視的基礎與核心技術，在提高無線網絡的覆蓋面方面起到了重要作用。無線廣播是用無線發送的方法來傳播信息，不需要設置桿架線，具有較大的覆蓋面，而且它還具有擴展能力強、安裝維護方便等特點。此外，無線轉播技術，既可降低轉播成本，又可防止轉播過程中所產生的資料泄露。

3. 5G時代廣播電視傳輸技術的應用

3.1 在遠程控制播放領域的應用

隨著5G技術的發展，廣播電視行業也開始加速應用其技術。5G技術與遠程視頻節目深度融合，提升了廣播電視遠程播放質量。通過5G技術，廣播電視可以實現更高清晰度、更流暢的遠程視頻直播，同時也能夠提高傳輸速度和穩定性，為觀眾提供更好的觀看體驗?；?G的無線轉播技術可以增加信號臺，擴大轉播容量，為電視控制播放信號的傳輸提供技術支持。這種技術可以支持更多的信號轉播，更好地滿足觀眾的需求，同時也為電視控制播放信號的傳輸提供更好的技術支持，提高了傳輸效率和穩定性。5G網絡的遠程轉播可以利用中繼站、有線電視等節點構造更為復雜的5G鏈路，將信號傳遞到生產和播出平臺，再傳輸到終端用戶的數字電視。這種技術可以實現更長距離的信號傳輸，不受地理位置限制，同時也可以通過構造更為復雜的5G鏈路，提高傳輸效率和穩定性，保證視頻質量。5G網絡的遠程轉播不僅能使用中繼站傳輸無線微波信號，還能利用有線電視完成信號傳輸，覆蓋面積更大。有線電視可以實現更穩定、更高速的信號傳輸，同時也能夠覆蓋更廣的區域，為廣播電視行業提供更多的應用場景和機會?？傊?，5G技術與廣播電視的深度融合，不僅能夠提高廣播電視的遠程播放質量，也為廣播電視行業帶來了更多的應用場景和機會。未來，我們有理由相信，5G技術將會為廣播電視行業帶來更多的創新和突破。

3.2 在應急廣播領域的應用

在5G技術尚未成熟與發展之前，受硬件、技術等方面的制約，應急廣播無法在同一時間內完成大范圍的數據傳輸，而需要在各個時間段分次完成，這將大大影響它的實用價值。另外，在突發事件發生的時候，因為在極短的時間里，大量的數據流就會進入到一個新的系統中，從而導致整個系統的擁塞；它會對應急指揮和遠程調度等工作產生不利的影響。隨著5G網絡技術的普及與應用，5G網絡在我國的應用得到了極大的提升。首先，利用5G技術，實現了在同一時間點上，將信息分散到較大的網絡空間。同時，由于網絡時延較小，使得緊急情況下的廣播信息能夠被同時傳送到多個目標上，從而為緊急情況下的處理提供了技術支撐。而5G網絡的容量更大，承載能力更高，即使是在海量的信息流中，也能夠保持網絡的暢通，不至于出現網絡擁堵的情況。在緊急情況下，700MHz的5G技術被廣泛應用于緊急情況下的廣播。在農村，700MHz5G的覆蓋范圍為7.6 km，4G的同樣情況下，700MHz5G的覆蓋范圍只有1.3 km。從這一點可以看出，為了實現同樣的覆蓋，這兩種方式的基站數目比例應在6∶1左右。所以，在緊急情況下使用5G技術，對于節省基站建設費用也是有益的。

3.3 在VR/AR廣播領域的應用

在5G技術的推動下，VR/AR技術在廣播、影視等行業得到了越來越多的應用。其中，VR技術是以計算機、傳感器以及仿真技術為基礎，對真實的外部環境進行模擬，通過機器與人的實時交互，能夠豐富人的多感知體驗。隨著5G技術的發展，VR廣播電視的應用越來越廣泛，越來越具有智能交互和多感知交互的特征。比起以前那種只能被動地收聽廣播、電視的模式，在5G技術的加持下，虛擬實境廣播將為用戶提供更多的選擇。在虛擬現實中，使用者可以自由地操控和挑選自己喜愛的節目，并能獲得即時、直觀和真實的反饋。這樣，用戶可以享受到更好的收聽效果。隨著5G時代的來臨，AR技術也成為了一種新的技術形式，并得到了廣泛的應用。AR技術能夠實現虛擬與真實世界的無縫對接，能夠將真實世界呈現在虛擬環境中，使用戶能夠足不出戶地利用AR技術獲取真實的信息?；?G的VR/AR廣播電視，必須采用更先進、更高速的網絡傳輸技術以及與之相適應的網絡硬件，從而保證VR/AR廣播電視的內容和信息更全面地展現給使用者。

4. 5G時代廣播電視傳輸技術的轉型與升級策略

4.1 基于5G技術的廣播電視傳輸技術

在信息時代的背景下，多種先進的變革和創新為廣播電視傳輸技術的轉型和升級提供了良好的基礎。特別是第五代移動通信技術的發展，使無線通信技術進入了一個新的發展階段。目前，觀眾在收看廣播電視節目的過程中，期待著能夠與廣播電視的制作者、傳播者等產生積極的互動，觀眾也期待著對廣播電視節目的看法。這一雙向交互需要，既是對廣播電視傳播技術的一種推動，也是對廣播電視傳播質量的一種有力推動。在社會生活層次上，廣播和電視的傳播對人民生活的各個方面都產生了深遠的影響。隨著5G技術的發展，也呈現出了新的特點。一方面，隨著廣播電視傳輸技術的轉型升級，涌現出了多種新型的廣播電視，而且這些新出現的廣播電視與移動互聯網編碼技術的融合趨勢日益增強。另外，在廣播電視的編碼技術中，逆通道技術一直是其核心技術。廣播和電視將為廣大觀眾提供更多的服務，為廣大觀眾提供更廣闊的服務空間。在這種要求下，以“窄化”的寬頻帶換取“長距離”“低功耗”的傳輸方式，是目前我國廣播電視傳輸技術發展的另一大潮流。為此，既要加強對廣播電視技術規范化發展方向的把握，又要加強對這一技術在多種服務層次上的探索。

4.2 5G時代廣播電視傳輸技術的升級策略

（1）優化資源渠道，完善基礎設施與信息設備

5G的到來，極大地改變了廣播和電視等媒介的傳輸模式，并對基礎設施和信息設備的需求也隨之提高。為了能夠與5G時代的背景下，在廣播電視傳輸技術的變革和應用相匹配，必須要在基礎設施、信息裝備等方面進行更多的改進，并將其打好堅實的硬件基礎。唯有如此，方能確保電臺和電視的信號傳輸和新聞報道的順利進行。想要實現這一目標，就必須要有一套長遠的資金投入體系。要立足自身業務需求，緊貼產業發展的最前沿。利用新技術、新裝備，提升廣播、電視的生產品質，保留大批忠誠的聽眾，提升他們的聆聽體驗，讓其在市場上更有競爭力。比如，在5G時代，語音操控、智能控制等技術已經日趨完善，可以將其運用到廣播電視傳輸技術中，更好地滿足數字電視用戶的需求。此外，隨著5G技術的發展，諸如多天線技術，網絡功能虛擬化，終端直連，這些都將成為未來5G技術發展的必然趨勢。從而，對我國的廣播電視進行了技術改造和升級。

（2）開發特色功能，滿足觀眾觀看節目的個性需求

短視頻作為一種新興的社交媒體，能夠有效地挖掘用戶的生活片段，并支持評論、剪輯等內容，越來越受年輕人的歡迎。在當前的媒體競爭環境下，要加強自己的競爭力，就要主動地與5G、新媒體、互聯網+等一系列新技術相結合，進行融合發展，以滿足當今用戶的多元化、個性化的需要，提升廣播電視節目的收視率。增加客戶的黏性。舉例來說，電臺和電視臺可以將條形碼放置在一個程序的下方，以便讓觀眾一目了然。通過線上互動的方式，一方面可以為節目制片人與節目觀眾之間架起一道溝通的橋梁，讓節目制片人可以更好地理解到觀眾的真實想法，從而為下一步的節目改進提出方向和思路。并以提高公眾的參與度和閱歷度來增加節目的魅力。在5G年代，不斷地進行技術創新并開發一些特殊功能也不失為一個好方法?？梢宰審V播電視臺在5G時代，擁有更高的收視率，更有競爭力。

5. 結束語

隨著5G技術的崛起，廣播電視領域正面臨著前所未有的機遇和挑戰。5G技術的高速率和廣泛覆蓋將提供更高質量的節目傳遞，為用戶帶來卓越的觀看體驗。同時，遠程制作和AR/VR技術的整合將提升制作水平，拓展用戶選擇空間。這種技術進步不僅改善了用戶體驗，還為廣播電視業提供了更廣泛的服務領域?？傊?，5G技術將繼續推動廣播電視的發展，為用戶提供更優質、更具創新性的服務，這一進步將引領廣播電視行業進入嶄新的時代，創造更多可能性，滿足未來用戶的需求。