基于5G技术的广播电视信号传输研究

黑重程，王 辉

（绥德县融媒体中心，陕西 绥德 718000）

0 引 言

近年来，在科技创新力量的加持下，广电媒体逐渐由传统模式转变为以数字化为主导的新型发展模式，这使得广播电视信号传输的范围更加广，传输过程更加流畅。然而，受设备、技术、自然以及空间环境等因素的影响，目前广播电视媒体的信号传输能力和效果尚未完全满足观众对于超高清广播电视节目收视的需求，而解决这一问题的关键就在于提高广播电视信号传输的技术能力，保证信号传输质量的稳定、精准和安全。随着5G技术在广播电视信号传输方面的逐步应用，尽快将5G技术的传输优势转换为广播电视信号传输优势，真正弥补广播电视信号传输的技术短板，逐渐成为迫切需要实现的目标。

1 5G技术概述

5G技术是第五代移动通信技术的简称。与以往的通信技术不同，5G技术被认为是能够让蜂窝网络扩展至全新使用和垂直市场的无线网络技术，其突破了网络原有的功能界限，促使网络融入到机器世界之中，形成万物互联的全新状态[1]。从网络性能方面看，5G技术具有如表1所示的3方面特征。

表1 5G技术的特征

2 5G技术在广播电视信号传输中应用的优势

广播电视信号主要采用无线电方式进行传输，传输的过程通常是利用无线数据传输网络发射广播电视信号，然后利用接收端接收各种数据信息，并将信息转化为特定的节目格式[2]。简单地说，广播电视信号传输是将广播电视媒体制作的节目以信号的方式传输出去，同时保证用户的接收端能够有效接收并准确转化和播放节目的内容。就广播电视信号传输而言，5G技术应用的优势主要体现在3个方面。

2.1 提高信号传输速度

信号传输速度是打造超高清广播电视节目的前提和基础。正如上文介绍5G技术时提到的，5G技术的传输速率是4G技术的百倍，这种高传输速率使得5G技术可以在短时间内实现快速的广播电视信号传输。并且5G技术在信号传输方面具有自动规避外界因素干扰的功能，这使得其作为信号传输技术在保障信号传输的间距等方面具有更加稳定和持续的效果[3]。

2.2 扩大信号传输范围

在传统的广播电视信号传输中，信号的传输主要通过设置在不同位置的发射台承担，而发射台建设的成本相对比较高，并且容易受地形和天气等因素的影响，这使得发射台的数量相对比较少，在信号传输的范围上也存在较大的局限性[4]。而在5G技术环境下，信号传输通过5G基站就可以实现。相对于发射台的建设而言，5G基站的建设在成本与效益等方面都具有明显的优势，这也促使国家、广播媒体以及通信公司等多元主体愿意投入大量的资源进行基站的配置。广泛的5G基站建设显然增加了可以用于传输广播电视信号的基站数量和覆盖范围，使广播电视信号的传输范围得到了极大拓展[5]。

2.3 保证信号传输稳定性

5G技术除了传输速度快以外，还具有“稳”的优势，这主要体现为低时延和高可靠性方面，即在任何环境下都能够保证信号传输的稳定性。在信号传输过程中，5G技术能够确保信号被准确地送达新媒体制作中心和有线网络机房，并确保中心和机房的解码设备能够将接收到的信号转换为相应的数字信号。此外，在不同距离的信号传输中，5G技术都能够保证接收到的音频、视频信号与重播站点原始信号的一致性，几乎不会出现频率损失等问题，确保转播节目信号传输的稳定性[6]。

3 5G技术在广播电视信号传输中的具体应用

虽然5G技术在广播电视信号传输方面具有突出的优势，是广播电视媒体普遍应用的信号传输技术，但是由于目前5G技术应用尤其是在广播电视领域的应用尚处于探索阶段，因此应用的范围比较有限[7]。具体来说，就广播电视信号传输而言，5G技术的当前应用主要集中在以下两方面。

3.1 5G技术在广播电视发射信源传输方面的应用

广播电视信号传输的过程可以简单地概括为信源→信道→信宿，其中信源是广播电视信号的发布者，是信号传输的起点。信源传输的质量会直接影响到广播电视信号传输的整体质量和效果，也正因此，广播电视媒体普遍将5G技术在广播电视发射信源传输方面的应用作为重要关注点[8]。目前，在广播电视发射信源传输方面，5G技术主要应用于信源内容的传输方面，即使用5G无线信号传输替代光纤传输和微波传输等传输稳定性欠佳的方式，借助5G高传输速率、低时延的优势来保证信源传输的质量和效果。例如，一些广电媒体会在信源发射台等重点区域有限部署5G基站，用于提高信源传输的效果。

3.2 5G技术在广播电视信号传输方式选择方面的应用

信号传输方式主要体现为用于传输信号的信道的确定。在4G技术背景下，信号传输所使用的信道往往是固定的，即信号按照单项移动的方式进行传输，这虽然保证了信号的定向传播，但在满足移动网络环境下的信号接收需求方面则面临较大的挑战，并且用于传输信号的信道在配置方面也有相对的要求[9]。如图1所示，信号是在信道上传输的，信号带宽不能大于信道带宽，否则将无法实现通信。5G技术作为以无线网络为特点的网络传输方式，其在信号传输方式方面存在明显的灵活性和多样性。在信号传输的信道选择中，5G技术可以支持广播电视系统建立信道模型，对不同环境下的无线网络环境的质量进行综合评估，并通过评估数据的分析来确定无线环境的状况，进而建立信道模型。根据模型来确定无线信号传输的具体方式及信道，尽可能地提高信号传输的信道带宽，使信道能够同时容纳多路信号的同时传输。

4 5G技术在广播电视信号传输领域进一步应用的策略

5G技术作为未来通信领域的关键技术，在广播电视信号传输方面拥有广阔的应用空间，而具体的应用需要结合观众广播电视节目收听的需求进行逐步的探索、实践以及优化。当然，对于广播电视媒体来说，5G技术在广播电视信号传输方面的应用更多地还应聚焦于信号传输范围和传输速率的提升方面，并且要进行应用方面的持续优化和升级。结合当前现状来看，5G技术在广播电视信号传输领域的进一步应用需要重点围绕以下两方面开展实践。

4.1 构建以5G基站为载体的广播电视信号传输网络

以5G基站为载体的广播电视信号传输模式将是未来广播电视信号传输的主要方式[10]。相较于以发射台尤其是高山发射台为载体的信号传输方式而言，以5G基站为载体的传输方式不仅具有成本低与功能丰富的特点，还缩短了基站与用户接收终端的距离，使信号传输的安全性和稳定性方面得到了更大的保证。当然，以5G基站为载体的信号传输还面临设备功能开发和基站布局等现实性的问题，需要广播电视媒体结合信号传输的实际需要，积极研发具有信号传输功能的5G基站，并根据信号传输的现实需要，逐步推动5G基站在各个地区的布局。

4.2 开发综合性的广播电视信号传输综合体

5G技术在广播电视信号传输方面的应用，并不是用5G技术替代所有原来的广播电视信号传输技术，而是将该技术融入到原来的技术系统中，提高系统的性能和功能。为此，广播电视媒体就需要科学、理性地分析和应用各类广播电视信号传输技术，将5G技术作为弥补相关技术缺陷的技术工具。为此，广播电视媒体就要积极开发基于5G技术的广播电视技术体系。该体系应当将5G通信技术与模拟视频技术、计算机网络技术、光纤通信技术等现代化技术进行深度融合，使承担广播电视信号传输的平台可以满足不同音频与视频格式的转换要求，更利于节目的制作、传输与播出。

5 结 论

5G技术作为新一代的通信技术，具有网络传播速率快、网络传输质量高以及网络连接能力强的特点。就广播电视信号传输而言，5G技术的优势主要体现在提高信号传输速度、扩大信号传输范围、保证信号传输稳定性等方面。虽然目前5G技术的应用主要集中在广播电视发射信源传输和广播电视信号传输方式选择等方面，但随着技术的融合和深度应用，构建以5G基站为载体的广播电视信号传输网络、开发综合性的广播电视信号传输综合体将成为5G技术在广播电视信号传输方面应用的新趋势和新成果。