5G通信技术与广播电视技术的融合

周艳峰

（吉林吉大通信设计院股份有限公司，吉林 长春 130000）

0 引 言

随着我国通信技术的快速发展，5G技术在全球多个国家得到全面研发，同时开始实现商业化应用。广播电视行业应该抓住5G技术带来的机遇，全面了解5G技术的特点，实现5G技术与广播电视的深层次融合，从而给社会民众提供更加丰富的广播电视服务体验[1]。结合当前我国广播电视行业的发展现状来看，5G技术的融入水平较低。一方面是因为5G技术还没有全面普及使用，另一方面广播电视行业没有找到与5G技术相融合的切入点，使得两者的融合效果有待进一步提升。因此，有必要结合5G技术的发展，全面深入分析我国的广播电视行业，探讨两者融合发展的有效策略。

1 5G通信技术的发展分析

1.1 5G通信技术的概述

5G技术是指第5代通信技术。相较于4G技术来说，5G技术是通信领域的重要突破，直接改变了通信领域的格局。5G技术是基于数字蜂窝网络的先进通信技术，将网络覆盖区域布设为蜂窝小区域，实现区域通信资源的高效应用[2]，网络传输速度将达到4G时代的100多倍，且将显著降低信息传播过程中的延迟。

1.2 5G通信技术的发展现状与预测分析

5G技术在我国已经得到了较好的研发，各大网络运营商开始发布5G套餐，说明5G技术在我国已经开始走向商业化。在5G技术全面应用的背景下，基站建设是一个非常重要的环节。我国5G基站的建设现状和预测如图1所示。可以看出，我国5G基站在未来有着较大的建设空间，预测到2023年以后，5G基站的建设速度才会稍微放缓，但下降幅度不明显。

图1 2020—2025年我国5G基站每年新增的数量预测值展示图

1.3 5G技术给广播电视行业带来的变化

5G技术给广播电视行业带来了较大变化，广播电视行业的发展必须充分关注5G技术的前沿内容，并实现自身的创新变革。这主要是因为5G技术可以带来更高的信息传播速度和更加稳定的信息传播体验，也可以融入虚拟和现实等各项技术模块，推动广播电视的智能化与规模化发展。

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

在我国在线视频和电视直播等场景中，视频分辨率使用最普遍的是1 920×1 080，被称为1 080 P（超清）。目前，虽然部分在线视频和直播场景开始推出2K（2 560×1 440）超高清和4K（4 096×2 160）超高清模式，但是由于受到4G网速的限制，并没有得到普遍应用。当前爱奇艺、优酷以及腾讯视频等各平台中，绝大部分在线观看的视频都仅为1 080 P。在直播领域，部分电竞直播开放了2K模式，但总体数量较少。应用5G技术后，网络带宽速度将显著提升，使得4K超高清电视有了较广阔的应用空间。

我国对于5G+4K超高清电视已经有了较多研究，目前也形成了相对完善的理论体系。5G+4K超高清直播链路结构，如图2所示。

图2 5G+4K超高清直播链路结构展示图

对技术人员来说，需要先选择4K摄像机如松下AG-DVX200等。4K摄像机相较于普通的1080 50i摄像机来说，可以提供更高质量的图像数据，捕捉到更加精细的画面。摄像机采集超高清视频信息后，可以由编码器输出，流入到5G GPE体系。需要注意，5G GPE的引入能够较好地实现信号中断，特别是用户所在地的5G信号没有全面覆盖时，也可以较好地接入5G体系。这在我国5G信号基站没有得到全面建设的情况下，具有非常显著的应用效果[3]。此外，5G GPE模块具有WiFi热点的覆盖与连接功能，可以提供更好的基站对接，促使5G技术更好地融入4K超高清电视体系。

2.2 5G可视化直播技术

在当前我国社会发展过程中，直播行业已经得到了较好的发展。传统4G技术支持下的可视化直播总是存在信号异常等问题，而在5G技术支持下，可视化直播技术得到了提升与转变。下面结合2019年广西南宁MDSK音乐节中5G技术支持下的可视化直播体系进行全面分析。在本次可视化直播活动中，使用多个支持5G技术的摄像头终端，同时使用5G GPE模块辅助5G信号的传输，保证直播信号传播的稳定性。但是，由于硬件条件有限，还使用了2个4G摄像头。直播过程中发现，4G信号在直播进行2 h后出现了异常情况，而5G信号在整个直播过程中表现稳定。使用4G摄像头传播信号时，发现整体延迟达到了2 s，而5G摄像头的信号采集与传输没有太多延迟。5G技术体系的引入，使得本次音乐节的可视化直播活动取得了较好成效，但发现5G相关设备经长时间运作后出现设备过热等情况，且5G基站的负荷较大。这些问题的出现是因为当前我国5G技术还不成熟，因此还需要对其进行针对性的改善。

2.3 5G频谱与广播电视C波段的干扰处理

中国联通与中国移动所使用的5G频谱，与广播电视领域的C波段比较类似，在实际应用过程中容易产生一定的干扰，具体体现在广播电视信号无法正常传输或出现花屏等问题。当前我国5G终端的建设数量还较少，干扰程度不高，5G技术一旦实现高速发展与普遍应用，这种干扰带来的影响将会显著增加。因此，在5G技术与广播电视融入时，应着力解决这项干扰。面对这些干扰情况，主要的解决方法是在广播电视卫星的接收设备上增设滤波器。分析安装滤波器后整个系统的抗干扰水平，没有安装滤波器前的卫星信号接收频谱如图3所示，安装滤波器后的卫星信号接收频谱如图4所示。

图3 没有装设滤波器以前的信号接收频谱图

图4 装设滤波器以后的信号接收频谱图

通过对比可以发现，安装滤波器显著提升了整个系统的抗干扰能力，有利于后续5G技术与广播电视模块的高度融合。具体应用过程中，如果加装滤波器后信号干扰情况依然显著，那么应该布设专门的屏蔽网，结合5G基站的运行情况，合理调整屏蔽网装设的各类参数，从而提高5G信号和广播电视信号的稳定性。

2.4 5G智能移动广播技术

未来的发展过程中，5G技术与广播电视的融合也会推动智能广播和智慧广电等各个模块的发展。因为5G技术的应用能促使智能化技术得到较好发展，同时使智能系统可以搭载更多的传感器。在智能移动广播领域中，5G技术的应用也能够建成全媒体移动采编系统，使得采编人员在现场获得新闻信息后，通过智能手机等移动终端接入5G技术支持下的后台系统，实现全媒体稿件的制作，使得新闻广播体系变得更加顺畅，且表现形式更加丰富。

3 5G通信技术与广播电视技术的融合保障策略

通过上述分析可以发现，5G技术与广播电视实现全面融合后，能够带来较为丰富的战略成效。但是，要保证两者的融合效果需要做好多方面的保障措施。

广播电视行业的各个企业应该加快了解5G技术带来的新变化，分析5G技术的应用方式和具体路径。这个过程中，各个企业应该在5G技术融入方面投入一定的资金支持，使得5G技术相关设备可以得到较好的应用。对于各个高层管理人员来说，应该充分认识到5G技术带来的战略变化，真正将5G技术与广播电视融合放在战略层面[4]。此外，5G技术与广播电视的融合需要一批高素质人才作为支撑。广播电视企业应该加快内部高素质人才的引进与培养，尤其是引入各类5G新技术时，要在内部展开全面的培训教育活动，保证5G新技术得到较为全面的应用。

4 结 论

5G技术与广播电视实现全面融合具有突出的战略成效，是我国广播电视行业领域发展的重要方向。这需要我国广播电视行业在发展过程中积极明确5G技术的前沿动态内容，明确5G技术给广播电视行业带来的各类机遇，结合5G技术的相关内容实现广播电视行业的创新发展。对于广播电视行业人员来说，应该在自身工作过程中学习5G技术与广播电视融合的内容，贯彻终身学习的相关理念，提高对5G技术与广播电视融合的理解与认知，最终促进广播电视行业在5G背景下实现长远稳定发展。