5G通信技术与广播电视技术的融合发展探索

张 歆，王瑞琪，唐杰杰，陆飞飞

（国网徐州供电公司，江苏 徐州 221005）

0 引 言

在信息技术高速发展的今天，人们的生活发生了翻天覆地的变化。随着智能化手机的普及，人们获取信息的渠道更加广泛，信息传播速度更快。近年来，新媒体以破竹之势改变了媒体行业的工作局面，并以灵活、高效以及快速等优势，迅速占领了人们的工作与生活。5G通信技术作为我国通信行业前沿技术之一，有着高速度和低延时的特点，应用日渐广泛。在信息化时代，传统媒体的发展面临着一定的困难与挑战，要想在时代的变化发展中取得一席之地，就必须做出相应的改革与调整。广播电视台作为传统媒体的代表，需要寻求创新路径，紧跟时代发展脚步，才能提升行业影响力[1]。广播电视与通信领域有着较为密切的关系，在5G通信技术发展迅速的今天，只有利用其优势与广播电视技术深层融合，才能给受众带来更为丰富的服务体验，提升电视台影响力，赢得大众的喜爱与信任。

1 5G通信技术的发展分析

1.1 5G通信技术概述

5G技术指的是第5代通信技术。随着经济水平的提升，人们对于通信技术有了更高的要求。4G时代改变生活的方式是以视频通话和视频播放为主要代表，当人们从传统的音频过渡到视频时获得了更为全面的感官体验。如今，4G网络的传输速率已经无法满足人们的需求，宽带的限制导致传输缓慢，画面清晰度不足，此时5G网络技术应运而生。5G通信技术是基于数字蜂窝网络的先进通信技术，与4G相比，5G作为新型网络架构有着传输速率高和视频画面清晰的特点，能提供10 Gb/s以上的巨大传输速率。过去下载手机App时可能需要几分钟或者十几分钟，而使用5G技术在几秒就可以完成。目前，我国3大通信运营商所分配到的5G试验频段主要是中低频段，同时中国广电也获得了5G商用牌照[2]。

1.2 5G通信技术的发展现状

5G通信技术作为我国通信行业前沿技术之一，在我国得到了较好的研发，其发展必定会给各行各业带来新的挑战与更多机遇。时至今日，我国3大通信运营商逐渐发布了5G套餐，但5G通信技术要想获得更广泛的普及与应用，基站的建设是关键环节[3]。目前，我国基站建设处于发展阶段，通过图1数据可以看出，基站建设在未来几年有着非常大的发展空间，在2023年达到高峰时期后基站建设数量会逐渐减少。

图1 我国5G基站每年增长数量预测值展示图

1.3 5G通信的关键技术与优势

相较于4G通信技术，5G通信技术有着巨大的优势，想要更好了解5G通信，就要分析其关键技术和优势。首先，5G通信所使用的频段较高，这也就有了其波长较短的特点。结合我国通信运营商的5G频谱资源分析知其波长都属于毫米波，因此在5G基站建设中通常采用的都是微基站和多布局的方式。其次，5G通信采用了如图2所示的切片技术，不同的场景对网络有不同的要求，有些甚至会产生冲突。如果使用单个网络为不同的应用场景提供服务，将会导致网络构架的复杂和资源的浪费。网络切片技术实现了分类管理，体现出了按需组网的优势[4]。最后，5G通信技术采用波束赋形的概念，将原本向四处发射的电波聚集起来向用户的方向固定，并且能够根据用户的需求改变方向，因此5G通信技术有着更高的稳定性。

图2 5G通信网络切片技术

2 5G通信技术与广播电视技术的具体融合

2.1 5G+4K超高清电视的技术融合

广播电视领域与通信领域有着密不可分的关系，广播电视传播信息需要以通信技术为支撑。我国广播电视与视频直播等场景使用的分辨率通常是1920×1080，也被称之为1080P超清。随着通信技术的发展，现今已有部分视频和直播场景开始使用2K或者4K。2K的分辨率为2560×1440，4K的分辨率为4096×2160，这种超高清模式能够给观众带来更真实的观看体验，但在4G网络时代，受到网速和画质的影响，超高清模式不能普遍应用。纵观国内的视频平台，像腾讯和爱奇艺等视频采用的都还是1080P[5]。在视频直播领域，一些电竞直播开放了2K模式，但总的使用仍旧较少。5G通信技术应用后，网络宽带速度显著提升，能提供10 Gb/s以上的巨大速率，为4K的使用奠定了基础，4K超高清电视也迎来了更广阔的发展空间。此外，在5G技术的支持下，广播电视行业设备也发生了质的改变。4K摄像机能够提供更高质量的图像数据，摄像机的镜头能够捕捉到更加精细的画面。现今5G+4K已成为媒体融合发展的新标配，电视节目能够将现场的情况真实反映给观众，提供了更高的感官体验。2019年9月27日，中央广播电视总台与国家电影局联合在北京丰台万达影院举办了4K超高清直播，与此同时全国70家影院公布直播中国70周年盛典。通过4K视频发现，整个画面非常高清，无任何卡顿和花屏情况。相信在5G通信技术的支持下，广播电视技术及其设备必定会不断进步优化，给观众带来更丰富的视觉体验。

2.2 5G可视化直播技术

2019年，国内4家运营商移动、联通、电信以及广电开始建设5G网络，到2020年5G取得了突破性的进展，国内众多城市已经覆盖了5G网络。在5G技术的支持下，互联网速度也取得跨越式增长，5G技术是未来的发展趋势，其所带来的市场前景广阔。如今在互联网技术和5G通信技术的支持下，视频制造发展迅速，短视频和直播技术带动了电商行业的发展，其中直播技术也是未来媒体发展的大趋势。在快节奏的时代，人们受生活压力和工作压力的影响越来越倾向于观看视频，而不是阅读文字，广播电视在此背景下应转变理念，结合观众的需求与5G可视化直播技术，多为观众提供一些直播类节目。2019年7月在南宁的M_DSK音乐节中，使用5G可视化直播技术进行直播活动时，在现场使用了多个支持5G技术的摄像头，同时还使用CPE模块辅助5G信号的传输，有效保障了直播的稳定性[6]。由于设备的有限，在此次直播中还使用了两个4G摄像头。在直播过程中发现4G信号出现了异常情况，而5G信号非常稳定，直播效果非常好。

2.3 5G频谱与广播电视C波段的干扰处理

5G通信技术的发展与应用并不是完美无缺的，我国通信运营商所使用的5G频谱与广播电视领域的C波段有着相似之处，所以在二者融合的过程中，就会存在一定的干扰，这种干扰具体表现为广播电视会出现花屏和信号无法正常传输等问题。目前，我国5G终端建设数量还较少，所以这种干扰较轻，但随着5G通信技术的普及，终端建设数量不断增长，在与广播电视技术融合时，干扰也不断增强。该问题的解决方式是在广播电视卫星接收设备上设置滤波器，通过对比发现，在使用滤波器后整个系统的抗干扰水平得到了有效提升，对于5G通信技术与广播电视技术的融合有着重要意义。在今后的发展中，如果使用滤波器后干扰问题仍得不到良好改善，就需要增设屏蔽网，结合基站的运营情况，调整屏蔽网参数，以此来保障广播电视信号的稳定。装置滤波器前后频谱图变化如图3所示。

图3 装置滤波器前后频谱图变化

2.4 5G智能移动广播技术

当前媒体为顺应时代的发展，不断寻求突破与改革，在媒体融合和5G通信技术的支持下，增设智能移动广播板块已成为大势所趋。5G技术的应用促进了智能化技术的发展，此外智能系统以此为基础能够搭载更多传感器。在智能移动广播领域，5G通信技术能够有效促成媒体采编系统的建成，新闻采编人员获得信息后，在智能手机中接入5G技术支持的后台系统实现稿件的制作，为媒体采编工作提供了便利。广播电视台整合资源后，利用系统优势，能够有效扩大新闻资源，提高工作效率，使广播电视体系更加顺畅与科学化，并且通过新闻资源共享，能够丰富广播电视的表现形式。此外，在5G通信技术的支持下可以探索网剧和微电影等新兴内容领域的发展路径，开展智能家居和电视院线等新兴业务，从而拓展业务领域[7]。

3 结 论

在科技发展迅速的当今社会，广播电视作为传统媒体的代表，要想在竞争激烈的行业中站稳脚跟，必须结合时代的发展与自身的实际情况进行改革与创新。广播电视作为走在信息前端的行业与通信领域有着较为密切的关系，5G通信技术作为我国通信行业前沿技术之一有着高速度和低延时的特点，现今应用日渐广泛。广播电视技术应与5G通信技术进行深层融合，通过5G+4K超高清电视的技术融合，给观众带来更真实的观看体验，同时结合观众的需求与5G可视化直播技术，多为观众提供一些直播类节目。通过安装滤波器的方式处理5G频谱与广播电视C波段的干扰，增强广播电视信号的稳定性，以5G智能移动广播技术发展更多信息业态，给受众带来更为丰富的服务体验，从而提升电视台的影响力，赢得大众的喜爱。