5G时代广播电视传输技术的转型与升级

■ 山东省广播电视传输保障中心：衣可斌

目前，5G技术已被广泛地应用于各个行业和领域。对于广电业而言，与5G技术的结合将大大提高广电业的传输效率和质量，以满足各类观众收看节目的需求；它还可以促进应急广播、远程直播等广播电视模式的创新发展，有利于提升广播电视媒体的市场竞争力。面对5G新媒介的冲击，电台和电视传媒要积极地融入5G时代，主动利用5G技术，以便加速广播电视技术的改造和升级。这将有助于我国广播电视事业提供高质量的电视节目，满足用户个性化的收看需要，是我国广播电视事业发展的必然要求。

1. 5G时代广播电视传输的特点

1.1 高速率

5G不仅延续了4G的稳定框架，而且还将使5G的通讯速度得到进一步提升。当前，其下载速度可达20 gb/s比4G(1 gb/s）快20倍。从移动连接数量来看，2016年4G全网连接数量为80亿，2021年5G全网连接数量为110亿。更高的传输速度，增加了网络的联结，使使用者可以更快速、更便利地使用网络。在广播业和电视业中，一般采用低波段（600 MHz ～2.925 GHz）进行信号发送，具有较高的覆盖率和较低的运行成本。但缺点也是显而易见的，就是在低频带中，只有很少的持续资源，而且传输速度也有一定的局限性。在第四代移动通信系统中，通过对多个不连续的载频的综合，目前，国内电台、电视台的信号传输已基本达到了要求。在5G网络快速发展的今天，高频（70 GHz）以上资源将是今后广电业发展必须加以充分挖掘与应用的重要资源。高频率资源具有高频率和短波长的特性，为了满足电台和电视台的通讯要求，在安装天线的时候要适当地缩短两座信号塔的间距，在本地组成一个天线阵，以确保高速通讯，以提高广播和电视信号传输速率。

1.2 大容量

D2D(Dynamic Connection)(Dynamic Connection，D2D）是5G环境下一种新兴的广播业与电视业发展模式。在这种方式下，不需要任何的中继站，就能实现各个终端之间的信息交换，这对于实现广播电视的远程制作和播出有着重要的意义。但是，该方法在无线局域网中的应用，对无线局域网的覆盖范围、传输能力等方面都有较高的要求。随着网络规模的不断扩大，网络的能量消耗越来越大。4G的频道频宽适用于Cat-NB1loT频道，可达200 MHz。5G技术的出现，为宽带物联网带来了新的突破，其信道带宽极限可达100 MHz（低于6GHz)，在6 GHz及更高频率时，最高可达到400 MHz。另外， 5G网络可以在满足远程通讯需要的同时，对无线传感器网络中的数据进行有效的约束，从而减少无线传感器网络中的带宽占用，减少无线传感器网络的带宽占用。更好地减少物联网的操作能量消耗，进一步减少物联网的运行能量消耗。

1.3 低延时

在4G时代，LTE网络将网络延迟降低到10 ms以下，实现了广播和电视的快速传输。随着5G技术的发展，诸如电视转播等多种方式的出现，对LTE网络的实时性要求越来越高。5G技术将进一步优化LTE网络的帧间结构，在物理层次上将延迟效应减小到1 ms以下，从而更好地适应新时代广播电视节目的播放需求。

2. 广播电视传输技术形态

2.1 微波通信

目前，微波通信网的传输技术在国内的广播电视传输系统中占有相当的地位。这种通信方式采用电磁波-微波进行通信，其波长为1mm至1m，频率为0.3至300 GHz。与其他通信传输方式相比，微波通信在带宽和通信容量上更大，在传输损伤和抗干扰能力上具明显优势。

2.2 光纤通信

光导纤维通信是以纤维为中心进行通信的一种方法。光纤通信作为一种新兴的通信方式，它的光缆一般都是由若干个纤维构成。其中，利用纤维作为传输介质。当前，在CATV等通信传输网络中普遍采用了光纤通信。

2.3 . 无线通信

无线电台是当前发展电台与电视的基础与核心技术，在提高无线网络的覆盖面方面起到了重要作用。无线广播是用无线发送的方法来传播信息，不需要设置杆架线，具有较大的覆盖面，而且它还具有扩展能力强、安装维护方便等特点。此外，无线转播技术，既可降低转播成本，又可防止转播过程中所产生的资料泄露。

3. 5G时代广播电视传输技术的应用

3.1 在远程控制播放领域的应用

随着5G技术的发展，广播电视行业也开始加速应用其技术。5G技术与远程视频节目深度融合，提升了广播电视远程播放质量。通过5G技术，广播电视可以实现更高清晰度、更流畅的远程视频直播，同时也能够提高传输速度和稳定性，为观众提供更好的观看体验。基于5G的无线转播技术可以增加信号台，扩大转播容量，为电视控制播放信号的传输提供技术支持。这种技术可以支持更多的信号转播，更好地满足观众的需求，同时也为电视控制播放信号的传输提供更好的技术支持，提高了传输效率和稳定性。5G网络的远程转播可以利用中继站、有线电视等节点构造更为复杂的5G链路，将信号传递到生产和播出平台，再传输到终端用户的数字电视。这种技术可以实现更长距离的信号传输，不受地理位置限制，同时也可以通过构造更为复杂的5G链路，提高传输效率和稳定性，保证视频质量。5G网络的远程转播不仅能使用中继站传输无线微波信号，还能利用有线电视完成信号传输，覆盖面积更大。有线电视可以实现更稳定、更高速的信号传输，同时也能够覆盖更广的区域，为广播电视行业提供更多的应用场景和机会。总之，5G技术与广播电视的深度融合，不仅能够提高广播电视的远程播放质量，也为广播电视行业带来了更多的应用场景和机会。未来，我们有理由相信，5G技术将会为广播电视行业带来更多的创新和突破。

3.2 在应急广播领域的应用

在5G技术尚未成熟与发展之前，受硬件、技术等方面的制约，应急广播无法在同一时间内完成大范围的数据传输，而需要在各个时间段分次完成，这将大大影响它的实用价值。另外，在突发事件发生的时候，因为在极短的时间里，大量的数据流就会进入到一个新的系统中，从而导致整个系统的拥塞；它会对应急指挥和远程调度等工作产生不利的影响。随着5G网络技术的普及与应用，5G网络在我国的应用得到了极大的提升。首先，利用5G技术，实现了在同一时间点上，将信息分散到较大的网络空间。同时，由于网络时延较小，使得紧急情况下的广播信息能够被同时传送到多个目标上，从而为紧急情况下的处理提供了技术支撑。而5G网络的容量更大，承载能力更高，即使是在海量的信息流中，也能够保持网络的畅通，不至于出现网络拥堵的情况。在紧急情况下，700MHz的5G技术被广泛应用于紧急情况下的广播。在农村，700MHz5G的覆盖范围为7.6 km，4G的同样情况下，700MHz5G的覆盖范围只有1.3 km。从这一点可以看出，为了实现同样的覆盖，这两种方式的基站数目比例应在6∶1左右。所以，在紧急情况下使用5G技术，对于节省基站建设费用也是有益的。

3.3 在VR/AR广播领域的应用

在5G技术的推动下，VR/AR技术在广播、影视等行业得到了越来越多的应用。其中，VR技术是以计算机、传感器以及仿真技术为基础，对真实的外部环境进行模拟，通过机器与人的实时交互，能够丰富人的多感知体验。随着5G技术的发展，VR广播电视的应用越来越广泛，越来越具有智能交互和多感知交互的特征。比起以前那种只能被动地收听广播、电视的模式，在5G技术的加持下，虚拟实境广播将为用户提供更多的选择。在虚拟现实中，使用者可以自由地操控和挑选自己喜爱的节目，并能获得即时、直观和真实的反馈。这样，用户可以享受到更好的收听效果。随着5G时代的来临，AR技术也成为了一种新的技术形式，并得到了广泛的应用。AR技术能够实现虚拟与真实世界的无缝对接，能够将真实世界呈现在虚拟环境中，使用户能够足不出户地利用AR技术获取真实的信息。基于5G的VR/AR广播电视，必须采用更先进、更高速的网络传输技术以及与之相适应的网络硬件，从而保证VR/AR广播电视的内容和信息更全面地展现给使用者。

4. 5G时代广播电视传输技术的转型与升级策略

4.1 基于5G技术的广播电视传输技术

在信息时代的背景下，多种先进的变革和创新为广播电视传输技术的转型和升级提供了良好的基础。特别是第五代移动通信技术的发展，使无线通信技术进入了一个新的发展阶段。目前，观众在收看广播电视节目的过程中，期待着能够与广播电视的制作者、传播者等产生积极的互动，观众也期待着对广播电视节目的看法。这一双向交互需要，既是对广播电视传播技术的一种推动，也是对广播电视传播质量的一种有力推动。在社会生活层次上，广播和电视的传播对人民生活的各个方面都产生了深远的影响。随着5G技术的发展，也呈现出了新的特点。一方面，随着广播电视传输技术的转型升级，涌现出了多种新型的广播电视，而且这些新出现的广播电视与移动互联网编码技术的融合趋势日益增强。另外，在广播电视的编码技术中，逆通道技术一直是其核心技术。广播和电视将为广大观众提供更多的服务，为广大观众提供更广阔的服务空间。在这种要求下，以“窄化”的宽频带换取“长距离”“低功耗”的传输方式，是目前我国广播电视传输技术发展的另一大潮流。为此，既要加强对广播电视技术规范化发展方向的把握，又要加强对这一技术在多种服务层次上的探索。

4.2 5G时代广播电视传输技术的升级策略

（1）优化资源渠道，完善基础设施与信息设备

5G的到来，极大地改变了广播和电视等媒介的传输模式，并对基础设施和信息设备的需求也随之提高。为了能够与5G时代的背景下，在广播电视传输技术的变革和应用相匹配，必须要在基础设施、信息装备等方面进行更多的改进，并将其打好坚实的硬件基础。唯有如此，方能确保电台和电视的信号传输和新闻报道的顺利进行。想要实现这一目标，就必须要有一套长远的资金投入体系。要立足自身业务需求，紧贴产业发展的最前沿。利用新技术、新装备，提升广播、电视的生产品质，保留大批忠诚的听众，提升他们的聆听体验，让其在市场上更有竞争力。比如，在5G时代，语音操控、智能控制等技术已经日趋完善，可以将其运用到广播电视传输技术中，更好地满足数字电视用户的需求。此外，随着5G技术的发展，诸如多天线技术，网络功能虚拟化，终端直连，这些都将成为未来5G技术发展的必然趋势。从而，对我国的广播电视进行了技术改造和升级。

（2）开发特色功能，满足观众观看节目的个性需求

短视频作为一种新兴的社交媒体，能够有效地挖掘用户的生活片段，并支持评论、剪辑等内容，越来越受年轻人的欢迎。在当前的媒体竞争环境下，要加强自己的竞争力，就要主动地与5G、新媒体、互联网+等一系列新技术相结合，进行融合发展，以满足当今用户的多元化、个性化的需要，提升广播电视节目的收视率。增加客户的黏性。举例来说，电台和电视台可以将条形码放置在一个程序的下方，以便让观众一目了然。通过线上互动的方式，一方面可以为节目制片人与节目观众之间架起一道沟通的桥梁，让节目制片人可以更好地理解到观众的真实想法，从而为下一步的节目改进提出方向和思路。并以提高公众的参与度和阅历度来增加节目的魅力。在5G年代，不断地进行技术创新并开发一些特殊功能也不失为一个好方法。可以让广播电视台在5G时代，拥有更高的收视率，更有竞争力。

5. 结束语

随着5G技术的崛起，广播电视领域正面临着前所未有的机遇和挑战。5G技术的高速率和广泛覆盖将提供更高质量的节目传递，为用户带来卓越的观看体验。同时，远程制作和AR/VR技术的整合将提升制作水平，拓展用户选择空间。这种技术进步不仅改善了用户体验，还为广播电视业提供了更广泛的服务领域。总之，5G技术将继续推动广播电视的发展，为用户提供更优质、更具创新性的服务，这一进步将引领广播电视行业进入崭新的时代，创造更多可能性，满足未来用户的需求。