基于5G技术的广播电视信号传输研究

2022-11-27刘亚琼

通信电源技术 2022年7期

刘亚琼

（天水市广播电视微波总站，甘肃天水 741000）

0 引言

新的历史发展时期，三网实现了有效融合，在运营商和广播电视传媒之间，业务来往更加频繁。面对新媒体冲击，各类音乐视频的播出已经突破了传统的广播电视，获得了新发展。对于广播电视自身而言，若不能与时俱进，则难以在新的市场经济下有序发展。5G网络的出现第一次实现了4K传输，代表着新媒体行业在我国进入5G时代，广播电视需要要结合新技术挖掘5G网络自身优势，不断创新传播方式，促进广播电视行业的科学发展。

1 5G技术相关概念

5G技术主要指第5代移动通信技术，作为新一代宽带移动通信技术，对人类社会发展具有良好的促进意义，被应用在生活中的方方面面，包括医疗、汽车、广播电视等[1]。国际电信联盟对5G的主要应用场景进行了重点阐述，涉及海量机器类通信和强化移动宽带等。以海量机器类通信为主，主要是面向智能家居与智慧城市等，能够满足人类社会发展的各项需求。相对传统通信技术，5G技术的出现实现了蜂窝网络向无线网络的转变，打破了原有网络的功能界限，使得网络与机器世界相融合，达到了万物互联的新状态。站在网络性能角度，5G技术具有一定的特征，重点呈现在以下3个方面。

（1）传输质量较高。对于5G技术，表现最为突出的特点就是高频次，可以结合网络传输需求，开发具有高频次的资源，进一步提升传输效率。在这一过程中，还具有很强的穿透力，可以依照数据传输的质量要求不断改进对应的数据传输网，使其满足具体的使用需求。

（2）具有较快的传播速率。5G技术自身的传播速率已经到达10 Gb/s，与4G技术相比较，几乎超过了百倍。

（3）有着很强的连接能力。4G技术的设备联网数量相对来说已经很多，而5G技术的优势更大，几乎超过了4G技术的两倍左右，就算是多台设备在同一时间进行联网，也不会出现互相干扰的现象，对连接的最终效果与质量都有一定保障[2]。

2 5G技术在广播电视信号传输中应用的重要意义

现代社会发展背景下，广播电视信号通常是利用无线电传输方式。在实际传输过程中，主要是通过无线数据将网络发射广播电视信号加以传输，之后结合使用接收端接收各类数据信息，并将其转化成对应的节目格式[3]。简而言之，广播电视信号传输主要指通过信号方式把广播电视媒体制作的节目传输出去，在此期间应确保用户接收端能够实现有效接收，并且可以完成节目内容的播放与转化。5G技术在广播电视信号传输中的应用意义具体表现如下文所述。

2.1 有利于提升信号传输的稳定性

5G技术具备一定的优势，表现在两个方面，一是可靠性，二是低时延。具体传输时，应用5G技术不但可以保障信号能够准确送至有线网络机房与新媒体制作中心，而且还能保障解码设备能够及时将所接收的信号转化为数字信号。信号传输过程中，就算距离不同，也能确保接收的视频和音频信号与重播站点原始信号相同，很难产生频率损失等现象，有利于提升信号传输的稳定性[4]。

2.2 有利于拓宽信号传输范围

广播电视信号以往的传输过程中，信号传输一般要借助发射台，通过设置在不同位置的发射台来承担，但是建设发射台的成本很高，而且还会受各类因素的影响，包括天气和地形等，这类现象的出现造成发射台数量少、信号传输范围变小，使得传输存在一定的局限性。5G技术应用视域下，利用5G基站就能实现信号的有效传输。相对于传统的发射台而言，无论是基站的建设效益，还是建设成本，优势都比较突出，为通信和广播媒体等不同主体提供了方便，他们更愿意投入更多资源来配置对应的基站。一旦5G基站数量增多，广播电视信号的传输覆盖范围就会变大，一定程度上有利于拓宽广播电视信号的传输范围[5]。

2.3 有利于增强信号传输速度

在广播电视节目中，想要实现超高清的目标和效果，就要重视信号传输速度。与4G技术相比较，5G技术的传输速率更高，正是因为传输速率高，5G技术在短期内能够快速地传输广播电视信号，还能有效规避外界不良因素产生的干扰。此外，它作为一种信号传输关键技术，对信号传输间距有着良好的保障，可以获得持续且稳定的效果[6]。

3 基于5G技术的广播电视信号传输研究

3.1 具体应用

5G技术在当前广播电视信号传输过程中具备一定的优势和特点，作为一种新型信号传输技术，对广播电视媒体行业发展具有良好的促进意义。然而任何事物都具有双面性，广播电视领域的应用尚且处在探索时期，应用具有一定的局限性。以广播电视信号传输为例，5G技术的应用具体表现在以下几个方面。

3.1.1 应用在发射信源传输中

在广播电视信号的传输过程中，5G技术应用最为突出的方面就是发射信源传输。广播电视信号传输过程基本可以概括为从信源至信道，再到信宿，在这过程中，信源属于广播电视信号的发布者，从本质上讲是信号传输起点。广播电视信号传输的整体效果和质量与信源传输信息相关，特别是信源传输质量，对整体发展具有决定性影响。就是因为这样，很多广播电视媒体开始关注5G技术在发射信源传输方面的应用。现阶段，将5G技术应用在发射信源传输方面，主要是对信源内容的传输，能够改变传统传输稳定性不足的情况，如微波传输和光纤传输，这两种传输方式稳定性欠佳。将5G技术进行有效应用就可以通过5G无线信号代替传统的传输方式，发挥传输中低时延和高速率的优点，进一步提高信源传输的效果与质量。现实生活中，有些广电媒体就会选择重点区域（信源发射台）布置相应的5G基站，这类行为的最终目的是增强信源传输效果[7]。

3.1.2 应用在信号传输方式选择中

5G技术在广播电视信号传输中除了应用在发射信源传输方面，还能应用于信号传输方式的选择。一般情况下，信号传输方式选择重点是确定传输信号的信道。4G技术关于信号的传输，在信道的使用时具有固定性，也就是说，信号传输主要以单向移动的形式开展，尽管可以确保信号得以定向传播，然而移动网络背景下想要满足现代化发展需求，在信号接收方面也面临很大的挑战[8]。加上传输信号中对信道配置也提出了新的要求，通过如图1所示的信号带宽与信道带宽之间的关系可以看出，信号一般在信道上进行传输，其带宽不应超过信道带宽，否则不能实现通信。5G技术的这种网络传输方式实现了无线网络传输，应用最为突出的就是信号传输方式具有多样性和灵活性。例如，信号传输中，应用5G技术进行信道选择能够促进广播电视系统构建相应的信道模型，在不同环境下对无线网络环境质量加以评估。这种评估具有综合性，之后对所评估的数据信息进行分析，掌握无线环境的具体情况，建立所需的信道模型。结合具体模型，确定无线信号传输信道或者方式，保障信道在同一时间可以容纳多路信号，实现信号同时传输。

3.2 增强应用水平的有效对策

广播电视信号传输中，要想进一步提升5G技术的应用水平，就要综合考虑各个方面的影响因素，认识5G技术在通信领域的重要性，分析市场发展规律，在制定广播电视节目时，根据观众收听需求，不断在探索中优化社会实践。与此同时，作为广播电视媒体，也要科学使用5G技术，在广播信号传输领域重视传输速率的提升，关注信号传输的实际范围，不断进行升级，根据具体情况实现5G技术的有效应用，增强应用水平，具体对策如下文所述。

3.2.1 开发具有综合性的广播电视信号传输综合体

未来发展中，想要进一步增强5G技术的应用水平，就要不断开发具有综合性的广播电视信号传输综合体。简单来讲，5G技术的应用不是通过使用5G技术代替以往广播电视信号传输技术，而是实现5G技术与传统技术的有机融合，提升系统的功能和性能。这就意味着广播电视媒体在使用与广播电视信号传输有关技术时，以5G技术为例，通过科学的方式准确认识以往技术中存在的缺陷。为了实现这一目标，广播电视媒体就要发挥自身能动性，主动致力于与5G技术有关的广播电视技术体系开发和研究中，确保该体系实现各项技术的有机融合，重点以计算机网络、5G技术以及光纤通信等内容为主，确保广播电视信号传输平台具备多样化功能，实现各类视频和音频格式的高效转化，满足不同领域的发展要求，为广播电视节目的传输、制作以及播出创造良好环境[9]。

3.2.2 建立以5G基站为基础的广播电视信号传输网络

科学技术发展推动了经济社会进步，将5G基站作为主体，构建相应的广播电视信号传输网络，可以为未来发展提供帮助。传统信号传输过程中要借助相应的发射台，如高山发射台，这类信号传输载体与5G基站相比具有一定的劣势，主要是因为5G基站在信号传输过程中不仅功能更加丰富，成本还更加低廉，一定条件下使得用户接收终端和基站的距离得以有效缩短，有利于信号传输的正常运行，既能提升其稳定性，又确保了安全性。除此之外，在5G基站基础上，信号传输还存在一些现实问题，主要包括基站布局和开发设备功能等，作为广播电视媒体相关管理者，就要根据信号传输的具体需求组织技术人员主动研究和开发信号传输功能强大的5G基站，根据实际信号传输要求不断促进5G基站在我国各个地区的建立，做好相应的布局工作，提升5G技术在我国广播电视信号传输中的应用水平[10]。