5G通信技術與廣播電視技術的融合發展探索

張 歆，王瑞琪，唐杰杰，陸飛飛

（國網徐州供電公司，江蘇 徐州 221005）

0 引 言

在信息技術高速發展的今天，人們的生活發生了翻天覆地的變化。隨著智能化手機的普及，人們獲取信息的渠道更加廣泛，信息傳播速度更快。近年來，新媒體以破竹之勢改變了媒體行業的工作局面，并以靈活、高效以及快速等優勢，迅速占領了人們的工作與生活。5G通信技術作為我國通信行業前沿技術之一，有著高速度和低延時的特點，應用日漸廣泛。在信息化時代，傳統媒體的發展面臨著一定的困難與挑戰，要想在時代的變化發展中取得一席之地，就必須做出相應的改革與調整。廣播電視臺作為傳統媒體的代表，需要尋求創新路徑，緊跟時代發展腳步，才能提升行業影響力[1]。廣播電視與通信領域有著較為密切的關系，在5G通信技術發展迅速的今天，只有利用其優勢與廣播電視技術深層融合，才能給受眾帶來更為豐富的服務體驗，提升電視臺影響力，贏得大眾的喜愛與信任。

1 5G通信技術的發展分析

1.1 5G通信技術概述

5G技術指的是第5代通信技術。隨著經濟水平的提升，人們對于通信技術有了更高的要求。4G時代改變生活的方式是以視頻通話和視頻播放為主要代表，當人們從傳統的音頻過渡到視頻時獲得了更為全面的感官體驗。如今，4G網絡的傳輸速率已經無法滿足人們的需求，寬帶的限制導致傳輸緩慢，畫面清晰度不足，此時5G網絡技術應運而生。5G通信技術是基于數字蜂窩網絡的先進通信技術，與4G相比，5G作為新型網絡架構有著傳輸速率高和視頻畫面清晰的特點，能提供10 Gb/s以上的巨大傳輸速率。過去下載手機App時可能需要幾分鐘或者十幾分鐘，而使用5G技術在幾秒就可以完成。目前，我國3大通信運營商所分配到的5G試驗頻段主要是中低頻段，同時中國廣電也獲得了5G商用牌照[2]。

1.2 5G通信技術的發展現狀

5G通信技術作為我國通信行業前沿技術之一，在我國得到了較好的研發，其發展必定會給各行各業帶來新的挑戰與更多機遇。時至今日，我國3大通信運營商逐漸發布了5G套餐，但5G通信技術要想獲得更廣泛的普及與應用，基站的建設是關鍵環節[3]。目前，我國基站建設處于發展階段，通過圖1數據可以看出，基站建設在未來幾年有著非常大的發展空間，在2023年達到高峰時期后基站建設數量會逐漸減少。

圖1 我國5G基站每年增長數量預測值展示圖

1.3 5G通信的關鍵技術與優勢

相較于4G通信技術，5G通信技術有著巨大的優勢，想要更好了解5G通信，就要分析其關鍵技術和優勢。首先，5G通信所使用的頻段較高，這也就有了其波長較短的特點。結合我國通信運營商的5G頻譜資源分析知其波長都屬于毫米波，因此在5G基站建設中通常采用的都是微基站和多布局的方式。其次，5G通信采用了如圖2所示的切片技術，不同的場景對網絡有不同的要求，有些甚至會產生沖突。如果使用單個網絡為不同的應用場景提供服務，將會導致網絡構架的復雜和資源的浪費。網絡切片技術實現了分類管理，體現出了按需組網的優勢[4]。最后，5G通信技術采用波束賦形的概念，將原本向四處發射的電波聚集起來向用戶的方向固定，并且能夠根據用戶的需求改變方向，因此5G通信技術有著更高的穩定性。

圖2 5G通信網絡切片技術

2 5G通信技術與廣播電視技術的具體融合

2.1 5G+4K超高清電視的技術融合

廣播電視領域與通信領域有著密不可分的關系，廣播電視傳播信息需要以通信技術為支撐。我國廣播電視與視頻直播等場景使用的分辨率通常是1920×1080，也被稱之為1080P超清。隨著通信技術的發展，現今已有部分視頻和直播場景開始使用2K或者4K。2K的分辨率為2560×1440，4K的分辨率為4096×2160，這種超高清模式能夠給觀眾帶來更真實的觀看體驗，但在4G網絡時代，受到網速和畫質的影響，超高清模式不能普遍應用。縱觀國內的視頻平臺，像騰訊和愛奇藝等視頻采用的都還是1080P[5]。在視頻直播領域，一些電競直播開放了2K模式，但總的使用仍舊較少。5G通信技術應用后，網絡寬帶速度顯著提升，能提供10 Gb/s以上的巨大速率，為4K的使用奠定了基礎，4K超高清電視也迎來了更廣闊的發展空間。此外，在5G技術的支持下，廣播電視行業設備也發生了質的改變。4K攝像機能夠提供更高質量的圖像數據，攝像機的鏡頭能夠捕捉到更加精細的畫面。現今5G+4K已成為媒體融合發展的新標配，電視節目能夠將現場的情況真實反映給觀眾，提供了更高的感官體驗。2019年9月27日，中央廣播電視總臺與國家電影局聯合在北京豐臺萬達影院舉辦了4K超高清直播，與此同時全國70家影院公布直播中國70周年盛典。通過4K視頻發現，整個畫面非常高清，無任何卡頓和花屏情況。相信在5G通信技術的支持下，廣播電視技術及其設備必定會不斷進步優化，給觀眾帶來更豐富的視覺體驗。

2.2 5G可視化直播技術

2019年，國內4家運營商移動、聯通、電信以及廣電開始建設5G網絡，到2020年5G取得了突破性的進展，國內眾多城市已經覆蓋了5G網絡。在5G技術的支持下，互聯網速度也取得跨越式增長，5G技術是未來的發展趨勢，其所帶來的市場前景廣闊。如今在互聯網技術和5G通信技術的支持下，視頻制造發展迅速，短視頻和直播技術帶動了電商行業的發展，其中直播技術也是未來媒體發展的大趨勢。在快節奏的時代，人們受生活壓力和工作壓力的影響越來越傾向于觀看視頻，而不是閱讀文字，廣播電視在此背景下應轉變理念，結合觀眾的需求與5G可視化直播技術，多為觀眾提供一些直播類節目。2019年7月在南寧的M_DSK音樂節中，使用5G可視化直播技術進行直播活動時，在現場使用了多個支持5G技術的攝像頭，同時還使用CPE模塊輔助5G信號的傳輸，有效保障了直播的穩定性[6]。由于設備的有限，在此次直播中還使用了兩個4G攝像頭。在直播過程中發現4G信號出現了異常情況，而5G信號非常穩定，直播效果非常好。

2.3 5G頻譜與廣播電視C波段的干擾處理

5G通信技術的發展與應用并不是完美無缺的，我國通信運營商所使用的5G頻譜與廣播電視領域的C波段有著相似之處，所以在二者融合的過程中，就會存在一定的干擾，這種干擾具體表現為廣播電視會出現花屏和信號無法正常傳輸等問題。目前，我國5G終端建設數量還較少，所以這種干擾較輕，但隨著5G通信技術的普及，終端建設數量不斷增長，在與廣播電視技術融合時，干擾也不斷增強。該問題的解決方式是在廣播電視衛星接收設備上設置濾波器，通過對比發現，在使用濾波器后整個系統的抗干擾水平得到了有效提升，對于5G通信技術與廣播電視技術的融合有著重要意義。在今后的發展中，如果使用濾波器后干擾問題仍得不到良好改善，就需要增設屏蔽網，結合基站的運營情況，調整屏蔽網參數，以此來保障廣播電視信號的穩定。裝置濾波器前后頻譜圖變化如圖3所示。

圖3 裝置濾波器前后頻譜圖變化

2.4 5G智能移動廣播技術

當前媒體為順應時代的發展，不斷尋求突破與改革，在媒體融合和5G通信技術的支持下，增設智能移動廣播板塊已成為大勢所趨。5G技術的應用促進了智能化技術的發展，此外智能系統以此為基礎能夠搭載更多傳感器。在智能移動廣播領域，5G通信技術能夠有效促成媒體采編系統的建成，新聞采編人員獲得信息后，在智能手機中接入5G技術支持的后臺系統實現稿件的制作，為媒體采編工作提供了便利。廣播電視臺整合資源后，利用系統優勢，能夠有效擴大新聞資源，提高工作效率，使廣播電視體系更加順暢與科學化，并且通過新聞資源共享，能夠豐富廣播電視的表現形式。此外，在5G通信技術的支持下可以探索網劇和微電影等新興內容領域的發展路徑，開展智能家居和電視院線等新興業務，從而拓展業務領域[7]。

3 結 論

在科技發展迅速的當今社會，廣播電視作為傳統媒體的代表，要想在競爭激烈的行業中站穩腳跟，必須結合時代的發展與自身的實際情況進行改革與創新。廣播電視作為走在信息前端的行業與通信領域有著較為密切的關系，5G通信技術作為我國通信行業前沿技術之一有著高速度和低延時的特點，現今應用日漸廣泛。廣播電視技術應與5G通信技術進行深層融合，通過5G+4K超高清電視的技術融合，給觀眾帶來更真實的觀看體驗，同時結合觀眾的需求與5G可視化直播技術，多為觀眾提供一些直播類節目。通過安裝濾波器的方式處理5G頻譜與廣播電視C波段的干擾，增強廣播電視信號的穩定性，以5G智能移動廣播技術發展更多信息業態，給受眾帶來更為豐富的服務體驗，從而提升電視臺的影響力，贏得大眾的喜愛。