5G技术在广播电视网络融合发展中的应用研究

徐卓然

山东广电网络有限公司潍坊分公司 山东潍坊 261061

由于5G采用了比前几代通信技术更高的通信频率，所以具有高速度、低时延、高可靠的特点。可以说，它是当今民用通信行业中最为先进的技术。目前，工信部已向我国三大通信运营商与中国广电颁发了5G商用牌照，我国5G商用市场正在大规模建设中。近年来，广播电视行业积极响应习近平总书记“要加强传播手段和话语方式创新”的号召，与时俱进地推动以移动优先为核心概念的融媒体的发展。当5G通信技术大范围应用时，传统的广播电视技术应如何与其更好地融合发展，才能使得党的主旋律更响，正能量更加壮大，这正是我们广电技术人员需要思考的问题[1]。

1 5 G技术诞生背景

前几年，4G网络技术逐渐兴起，并在短短一两年的时间里迅速发展普及，如今我国几乎人手一部能够使用4G网络的手机，相比过去被广泛使用的3G通讯技术而言，其有着传输速度快、传输信息量大的特点，为人们的信息传输提供了巨大便利，但随着我国科学技术的发展与社会的进步，所产生的信息量爆炸增长，在使用4G网络传输数据时，出现了一些数据丢失和传输速度慢的问题，4G已经渐渐无法满足社会发展的需求，在这样的背景下，第五代移动通信系统，也就是5G技术悄然问世，并逐渐成为引领行业发展的技术高地。

2 5 G是第五代通信网络的简称

其中的“G”代表的是英文“Generation”，中文意思为“代”，而不是指5G通信技术的带宽或速率。当然，它的传输速率比之前任何一代移动通信技术要高出很多，其理论峰值可达到每秒10Gb以上。举个例子，我们下载一段4K超高清视频，使用5G可能只需几秒种，但是使用4G则需要几分钟，甚至更长时间。这得益于5G网络的传输使用了高频段频率。与2G、3G、4G频段相比，5G的频段更高、带宽更宽，越高的频率代表着可以使用的频率资源越为丰富，所能实现的传输速率自然也就越快。随着数字时代的信息量呈爆炸式扩张状态，更高的数据量代表着需要使用更多的移动带宽。目前，我国三大通信运营商所分配到的5G实验频段主要为中低频段，分别为中国电信获得3400MHz-3500MHz频段，中国移动获得2515MHz-2575MHz与4800MHz-4900MHz频段，中国联通则获得3500MHz-3600MHz频段。此外，中国广电也获得5G商用牌照，拥有号称“黄金频段”的700MHz使用权。

3 5 G技术在广播电视网络融合发展中的应用

3.1 5G技术和广播电视网络融合的架构

将5G技术与广播电视网络进行融合，构建新的系统，能够满足广播电视台实际业务的需求，例如：实现局部和区域信号的覆盖，开放公共广播服务，同时支持局部广播和区域广播。在这一架构中，主要功能为广播宽带切换、媒体控制、生成用户画像等，能够构建双向传输模式，并优化传输过程。

3.2 5G技术与广播可视化直播

2019年7月，MDSK音乐节在广西南宁举行，为了给广大受众带来高质量的视听觉盛宴，我台决定与中国移动联合，运用5G网络在我台旅游广播频率进行音乐节的可视化直播。这次可视化直播，我们共使用了4个摄像头，其中两个摄像头，是还未正式面世的5G移动终端，这也是本次直播中一大亮点。剩下的两个摄像头由于并不支持5G，我们先将这两个摄像头拍摄到的信号送往相关设备输出视频流后，再用一台支持5G的CPE设备进行5G信号的传输。值得一提的是，因中国移动掌握着2515MHz-2575MHz、4800MHz-4900MHz这两段5G频谱资源，所以，在本次直播活动中，我们也分别使用了这两个5G频段进行传输，为视频直播提供了备份保障。无论是在测试还是实际直播过程中，我们都做了4G与5G的比对试验。第一，在开场两小时，随着现场观众不断增多，4G信号出现异常，5G信号仍然处在正常工作范围。第二，使用5G的视频流，其整体延迟时间要比4G少2-3s。使用5G，从现场实况拍摄到受众终端，可在4-7s内实现流畅性观看。在本次直播中，我们也发现了问题。本次直播活动持续了9个小时，时间跨度非常大。目前发现的问题有两个，一是当5G设备长时间工作，其耗电量、发热量非常大；二是因为使用CPE，4G基站负荷量太大，会导致5G基站发热，从而影响了4G转换5G信号这条链路传输速率与连线的稳定性[2]。

3.3 5G技术抗干扰性能强

如今，信息技术已经深入各个行业，所产生的信息与信号数量都十分庞大，空气中各种频段的电磁波相互交织，加上电磁波传播过程中遇到的障碍物增多，使电磁波传播过程中出现了大量的同频段电磁波发生干涉、叠加的问题，和电磁波受到障碍物影响而造成信号减弱的情况。在广播电视行业中采用5G技术可以有效防止信号干扰问题，提升通信质量，使用户能够获得较高质量的节目信号。

4 结语

5G网络的诞生和普及为广播电视网络融合发展带来了新的发展机遇，5G技术提供了更快的传输速度，提高了信号强度，减少了信号干扰现象，因此，客户端收到的视听信号就更为清晰，用户更能得到愉悦的视听体验，并且可以支持超高清电视、虚拟现实等服务，并生成用户画像等，从而针对不同的客户群体制订播出计划。总而言之，5G通信技术、人工智能、大数据分析等方面的技术融合，必将助力广播电视行业向着“智慧广电”更高更快发展[3]。