基于5G技術(shù)的廣播電視信號傳輸研究

劉亞瓊

（天水市廣播電視微波總站，甘肅 天水 741000）

0 引 言

新的歷史發(fā)展時期，三網(wǎng)實現(xiàn)了有效融合，在運營商和廣播電視傳媒之間，業(yè)務(wù)來往更加頻繁。面對新媒體沖擊，各類音樂視頻的播出已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的廣播電視，獲得了新發(fā)展。對于廣播電視自身而言，若不能與時俱進，則難以在新的市場經(jīng)濟下有序發(fā)展。5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)第一次實現(xiàn)了4K傳輸，代表著新媒體行業(yè)在我國進入5G時代，廣播電視需要要結(jié)合新技術(shù)挖掘5G網(wǎng)絡(luò)自身優(yōu)勢，不斷創(chuàng)新傳播方式，促進廣播電視行業(yè)的科學(xué)發(fā)展。

1 5G技術(shù)相關(guān)概念

5G技術(shù)主要指第5代移動通信技術(shù)，作為新一代寬帶移動通信技術(shù)，對人類社會發(fā)展具有良好的促進意義，被應(yīng)用在生活中的方方面面，包括醫(yī)療、汽車、廣播電視等[1]。國際電信聯(lián)盟對5G的主要應(yīng)用場景進行了重點闡述，涉及海量機器類通信和強化移動寬帶等。以海量機器類通信為主，主要是面向智能家居與智慧城市等，能夠滿足人類社會發(fā)展的各項需求。相對傳統(tǒng)通信技術(shù)，5G技術(shù)的出現(xiàn)實現(xiàn)了蜂窩網(wǎng)絡(luò)向無線網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變，打破了原有網(wǎng)絡(luò)的功能界限，使得網(wǎng)絡(luò)與機器世界相融合，達到了萬物互聯(lián)的新狀態(tài)。站在網(wǎng)絡(luò)性能角度，5G技術(shù)具有一定的特征，重點呈現(xiàn)在以下3個方面。

（1）傳輸質(zhì)量較高。對于5G技術(shù)，表現(xiàn)最為突出的特點就是高頻次，可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)傳輸需求，開發(fā)具有高頻次的資源，進一步提升傳輸效率。在這一過程中，還具有很強的穿透力，可以依照數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量要求不斷改進對應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，使其滿足具體的使用需求。

（2）具有較快的傳播速率。5G技術(shù)自身的傳播速率已經(jīng)到達10 Gb/s，與4G技術(shù)相比較，幾乎超過了百倍。

（3）有著很強的連接能力。4G技術(shù)的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)量相對來說已經(jīng)很多，而5G技術(shù)的優(yōu)勢更大，幾乎超過了4G技術(shù)的兩倍左右，就算是多臺設(shè)備在同一時間進行聯(lián)網(wǎng)，也不會出現(xiàn)互相干擾的現(xiàn)象，對連接的最終效果與質(zhì)量都有一定保障[2]。

2 5G技術(shù)在廣播電視信號傳輸中應(yīng)用的重要意義

現(xiàn)代社會發(fā)展背景下，廣播電視信號通常是利用無線電傳輸方式。在實際傳輸過程中，主要是通過無線數(shù)據(jù)將網(wǎng)絡(luò)發(fā)射廣播電視信號加以傳輸，之后結(jié)合使用接收端接收各類數(shù)據(jù)信息，并將其轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的節(jié)目格式[3]。簡而言之，廣播電視信號傳輸主要指通過信號方式把廣播電視媒體制作的節(jié)目傳輸出去，在此期間應(yīng)確保用戶接收端能夠?qū)崿F(xiàn)有效接收，并且可以完成節(jié)目內(nèi)容的播放與轉(zhuǎn)化。5G技術(shù)在廣播電視信號傳輸中的應(yīng)用意義具體表現(xiàn)如下文所述。

2.1 有利于提升信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性

5G技術(shù)具備一定的優(yōu)勢，表現(xiàn)在兩個方面，一是可靠性，二是低時延。具體傳輸時，應(yīng)用5G技術(shù)不但可以保障信號能夠準確送至有線網(wǎng)絡(luò)機房與新媒體制作中心，而且還能保障解碼設(shè)備能夠及時將所接收的信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。信號傳輸過程中，就算距離不同，也能確保接收的視頻和音頻信號與重播站點原始信號相同，很難產(chǎn)生頻率損失等現(xiàn)象，有利于提升信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性[4]。

2.2 有利于拓寬信號傳輸范圍

廣播電視信號以往的傳輸過程中，信號傳輸一般要借助發(fā)射臺，通過設(shè)置在不同位置的發(fā)射臺來承擔，但是建設(shè)發(fā)射臺的成本很高，而且還會受各類因素的影響，包括天氣和地形等，這類現(xiàn)象的出現(xiàn)造成發(fā)射臺數(shù)量少、信號傳輸范圍變小，使得傳輸存在一定的局限性。5G技術(shù)應(yīng)用視域下，利用5G基站就能實現(xiàn)信號的有效傳輸。相對于傳統(tǒng)的發(fā)射臺而言，無論是基站的建設(shè)效益，還是建設(shè)成本，優(yōu)勢都比較突出，為通信和廣播媒體等不同主體提供了方便，他們更愿意投入更多資源來配置對應(yīng)的基站。一旦5G基站數(shù)量增多，廣播電視信號的傳輸覆蓋范圍就會變大，一定程度上有利于拓寬廣播電視信號的傳輸范圍[5]。

2.3 有利于增強信號傳輸速度

在廣播電視節(jié)目中，想要實現(xiàn)超高清的目標和效果，就要重視信號傳輸速度。與4G技術(shù)相比較，5G技術(shù)的傳輸速率更高，正是因為傳輸速率高，5G技術(shù)在短期內(nèi)能夠快速地傳輸廣播電視信號，還能有效規(guī)避外界不良因素產(chǎn)生的干擾。此外，它作為一種信號傳輸關(guān)鍵技術(shù)，對信號傳輸間距有著良好的保障，可以獲得持續(xù)且穩(wěn)定的效果[6]。

3 基于5G技術(shù)的廣播電視信號傳輸研究

3.1 具體應(yīng)用

5G技術(shù)在當前廣播電視信號傳輸過程中具備一定的優(yōu)勢和特點，作為一種新型信號傳輸技術(shù)，對廣播電視媒體行業(yè)發(fā)展具有良好的促進意義。然而任何事物都具有雙面性，廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用尚且處在探索時期，應(yīng)用具有一定的局限性。以廣播電視信號傳輸為例，5G技術(shù)的應(yīng)用具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1.1 應(yīng)用在發(fā)射信源傳輸中

在廣播電視信號的傳輸過程中，5G技術(shù)應(yīng)用最為突出的方面就是發(fā)射信源傳輸。廣播電視信號傳輸過程基本可以概括為從信源至信道，再到信宿，在這過程中，信源屬于廣播電視信號的發(fā)布者，從本質(zhì)上講是信號傳輸起點。廣播電視信號傳輸?shù)恼w效果和質(zhì)量與信源傳輸信息相關(guān)，特別是信源傳輸質(zhì)量，對整體發(fā)展具有決定性影響。就是因為這樣，很多廣播電視媒體開始關(guān)注5G技術(shù)在發(fā)射信源傳輸方面的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，將5G技術(shù)應(yīng)用在發(fā)射信源傳輸方面，主要是對信源內(nèi)容的傳輸，能夠改變傳統(tǒng)傳輸穩(wěn)定性不足的情況，如微波傳輸和光纖傳輸，這兩種傳輸方式穩(wěn)定性欠佳。將5G技術(shù)進行有效應(yīng)用就可以通過5G無線信號代替?zhèn)鹘y(tǒng)的傳輸方式，發(fā)揮傳輸中低時延和高速率的優(yōu)點，進一步提高信源傳輸?shù)男Чc質(zhì)量。現(xiàn)實生活中，有些廣電媒體就會選擇重點區(qū)域（信源發(fā)射臺）布置相應(yīng)的5G基站，這類行為的最終目的是增強信源傳輸效果[7]。

3.1.2 應(yīng)用在信號傳輸方式選擇中

5G技術(shù)在廣播電視信號傳輸中除了應(yīng)用在發(fā)射信源傳輸方面，還能應(yīng)用于信號傳輸方式的選擇。一般情況下，信號傳輸方式選擇重點是確定傳輸信號的信道。4G技術(shù)關(guān)于信號的傳輸，在信道的使用時具有固定性，也就是說，信號傳輸主要以單向移動的形式開展，盡管可以確保信號得以定向傳播，然而移動網(wǎng)絡(luò)背景下想要滿足現(xiàn)代化發(fā)展需求，在信號接收方面也面臨很大的挑戰(zhàn)[8]。加上傳輸信號中對信道配置也提出了新的要求，通過如圖1所示的信號帶寬與信道帶寬之間的關(guān)系可以看出，信號一般在信道上進行傳輸，其帶寬不應(yīng)超過信道帶寬，否則不能實現(xiàn)通信。5G技術(shù)的這種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式實現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，應(yīng)用最為突出的就是信號傳輸方式具有多樣性和靈活性。例如，信號傳輸中，應(yīng)用5G技術(shù)進行信道選擇能夠促進廣播電視系統(tǒng)構(gòu)建相應(yīng)的信道模型，在不同環(huán)境下對無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境質(zhì)量加以評估。這種評估具有綜合性，之后對所評估的數(shù)據(jù)信息進行分析，掌握無線環(huán)境的具體情況，建立所需的信道模型。結(jié)合具體模型，確定無線信號傳輸信道或者方式，保障信道在同一時間可以容納多路信號，實現(xiàn)信號同時傳輸。

3.2 增強應(yīng)用水平的有效對策

廣播電視信號傳輸中，要想進一步提升5G技術(shù)的應(yīng)用水平，就要綜合考慮各個方面的影響因素，認識5G技術(shù)在通信領(lǐng)域的重要性，分析市場發(fā)展規(guī)律，在制定廣播電視節(jié)目時，根據(jù)觀眾收聽需求，不斷在探索中優(yōu)化社會實踐。與此同時，作為廣播電視媒體，也要科學(xué)使用5G技術(shù)，在廣播信號傳輸領(lǐng)域重視傳輸速率的提升，關(guān)注信號傳輸?shù)膶嶋H范圍，不斷進行升級，根據(jù)具體情況實現(xiàn)5G技術(shù)的有效應(yīng)用，增強應(yīng)用水平，具體對策如下文所述。

3.2.1 開發(fā)具有綜合性的廣播電視信號傳輸綜合體

未來發(fā)展中，想要進一步增強5G技術(shù)的應(yīng)用水平，就要不斷開發(fā)具有綜合性的廣播電視信號傳輸綜合體。簡單來講，5G技術(shù)的應(yīng)用不是通過使用5G技術(shù)代替以往廣播電視信號傳輸技術(shù)，而是實現(xiàn)5G技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的有機融合，提升系統(tǒng)的功能和性能。這就意味著廣播電視媒體在使用與廣播電視信號傳輸有關(guān)技術(shù)時，以5G技術(shù)為例，通過科學(xué)的方式準確認識以往技術(shù)中存在的缺陷。為了實現(xiàn)這一目標，廣播電視媒體就要發(fā)揮自身能動性，主動致力于與5G技術(shù)有關(guān)的廣播電視技術(shù)體系開發(fā)和研究中，確保該體系實現(xiàn)各項技術(shù)的有機融合，重點以計算機網(wǎng)絡(luò)、5G技術(shù)以及光纖通信等內(nèi)容為主，確保廣播電視信號傳輸平臺具備多樣化功能，實現(xiàn)各類視頻和音頻格式的高效轉(zhuǎn)化，滿足不同領(lǐng)域的發(fā)展要求，為廣播電視節(jié)目的傳輸、制作以及播出創(chuàng)造良好環(huán)境[9]。

3.2.2 建立以5G基站為基礎(chǔ)的廣播電視信號傳輸網(wǎng)絡(luò)

科學(xué)技術(shù)發(fā)展推動了經(jīng)濟社會進步，將5G基站作為主體，構(gòu)建相應(yīng)的廣播電視信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以為未來發(fā)展提供幫助。傳統(tǒng)信號傳輸過程中要借助相應(yīng)的發(fā)射臺，如高山發(fā)射臺，這類信號傳輸載體與5G基站相比具有一定的劣勢，主要是因為5G基站在信號傳輸過程中不僅功能更加豐富，成本還更加低廉，一定條件下使得用戶接收終端和基站的距離得以有效縮短，有利于信號傳輸?shù)恼＿\行，既能提升其穩(wěn)定性，又確保了安全性。除此之外，在5G基站基礎(chǔ)上，信號傳輸還存在一些現(xiàn)實問題，主要包括基站布局和開發(fā)設(shè)備功能等，作為廣播電視媒體相關(guān)管理者，就要根據(jù)信號傳輸?shù)木唧w需求組織技術(shù)人員主動研究和開發(fā)信號傳輸功能強大的5G基站，根據(jù)實際信號傳輸要求不斷促進5G基站在我國各個地區(qū)的建立，做好相應(yīng)的布局工作，提升5G技術(shù)在我國廣播電視信號傳輸中的應(yīng)用水平[10]。

4 結(jié) 論

為了從根本上將5G技術(shù)應(yīng)用在廣播電視信號傳輸中，相關(guān)人員就要樹立現(xiàn)代發(fā)展理念，充分認識5G技術(shù)的特點和優(yōu)勢，結(jié)合廣播電視信號傳輸?shù)膶嶋H情況，將其有效應(yīng)用其中，并采用科學(xué)有效的手段，強化5G技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，最大程度將其價值發(fā)揮出來，為我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)提供技術(shù)支持。