8K超高清电视广播的大容量无线传输技术

帕尔哈提·艾合买提

（新疆广播电视台，新疆 乌鲁木齐 830000）

0 引言

近年来，我国不断地研究大容量无线传输技术，在技术的应用上有了一定的突破，已经能够提供给电视广播行业基本的支持，作为电视广播行业的技术人员，应该对大容量无限传输技术进行深入的研究，采取相应的措施，让大容量无限传输技术能够在8K超高清电视广播中发挥作用，使电视广播领域产品研发速度加快，让更多消费者提高对8K超清电视的关注程度。

1 基于蜂窝网络的无线传输技术

1.1 毫米波

当前，我国已经基本实现了5G网络的覆盖，在5G蜂窝网络应用率不断提升的如今，人们已经可以大范围地使用毫米波无线传输技术，使信号在传输过程中规模更大、传输速度更快。毫米波无线传输技术是5G移动蜂窝网络实现大容量无限传输的核心技术之一，使用超过6 GHz以上的波段实现信息传输。6 GHz以上波段相对更加宽松，和拥挤的6 GHz以下频段相比，传输通道更加丰富。当前，技术人员已经通过研制先进的毫米波芯片，使得6 GHz以上频段传播出现的雨衰和遇障碍物衰减等问题得到了解决，提升了信号传输质量和速度。

1.2 天线列阵技术

从理论上讲，在6 GHz以上的无线传输技术，其传输过程衰减损耗较小且穿透能力较强，是一种理想的大容量无线传输方法，但由于频段资源紧缺，当前6 GHz以上无线传输并不能完全发挥其优势［1］。为了降低频段短缺对信号传输的影响，技术人员采用了天线列阵技术，频段下信号承载能力得到加强，让大规模无线信号在损耗最小的情况下顺利实现传输。该技术在频段资源建立完善之前，让8K电视广播功能得以提前面世。

通过使用天线列阵技术，不仅能够在同一频段之下，同时完成几条甚至几十条信号的大容量无限传输，还能明显降低延迟效果，将延时控制在1 mm之内。这不仅极大地提升了8K广播电视技术的发展水平，还增强了蜂窝网络的无线传输应用效果。

2 Massive MIMO无线传输技术

2.1 系统架构

与传统的单极和双极MIMO技术相比，Massive MIMO技术能够更好地优化能量、频谱利用率，为8K电视广播功能的实现提供了良好的平台。

Massive MIMO无线传输技术的有源天线基站架构是由3个主要功能模块构成：射频收发单元阵列、射频分配网络以及多天线阵列。射频收发单元列阵是由多组发射和接收单元构成的。发射单元可以获得基带输入，并完成射频发射输出的任务。射频发射输出之后由分配网络将其分派到对应的天线列阵中，接收单元则主要完成和发射单元相反的任务，构成模式的循环。通过使用这种模式传输信号，可以很大程度上避免传输过程中信号受到干扰。在此基础上，8K电视网络的功能才能良好的实现。

2.2 测试方法

Massive MIMO技术在实际应用的过程中，必须经过严格的调试和测试。技术人员通过技术调试，能够使得该类型的大容量无线传输技术与当前传输信号的环境相互匹配，让8K电视广播能够高质量的运行。技术人员在测试和调试的过程中应该使用和Massive MIMO技术相互匹配的系统，测试业务信号幅度、相位等方面的数值是否满足需求，准确的评估出信号波束指向是否正确以及副瓣和波瓣的宽度是否正常、多波束辐射性能能否满足要求［2］。测试之前应该保证测试场地具有足够的空间，测试仪器经过调校后满足要求。在进行测试的过程中，技术人员一定要选择8K电视广播向适应的测试仪表，保证测试结果可靠。

3 OFDM调制无线传输技术

3.1 OFDM结构

大容量传输技术的应用基础就是OFDM结构，不通过OFDM结构的大容量数据传输无法实现。通过将OFDM结构应用在8K电视广播功能的构建中，能够保证大容量的信号在传输过程中可以保持正常。

OFDM结构是有数据处理流方式不同的多个模块构成的，通过多模块的协同作用，可以将大量的数字信号进行区分，这是大容量传输技术应用的基础。当大容量传输技术能够得到应用的时候，8K电视广播才能拥有发展的平台。除此以外，这种多模块、多功能的集成式调制技术结构，能够让其编码出来的信号质量得到保障，使得8K电视广播技术的应用水平得到了很大程度的优化。

3.2 OFDM的应用

8K电视广播产品的应用，主要是为了满足人民对美好高质量生活的向往，其主要服务对象就是在家中观看广播电视的普通居民，服务地点也就在建筑物之中。随着当前我国建筑市场的不断变化，当前建筑呈现出高度更高、结构更复杂的情况，并且建筑内部的居民也越来越密集。8K广播电视在进行大容量信息传输的过程中，必须要有优质的信号，才能降低建筑物对信号传播带来的干扰。

使用OFDM调制技术编码出来的信号，其质量能够得到保障，在地理突出、居民密集、结构复杂的现代建筑中能够良好的运用，其信号受到建筑物的影响较弱，因此信号传播的质量能够得到保障。当技术人员将OFDM调制技术应用于8K广播电视产品的服务范围之内，可以让大容量传输技术的作用效果得到优化，为8K电视广播进入寻常百姓家提供了良好的条件［3］。

4 微波无线传输技术

4.1 模拟微波

微波无线传输是一种大容量无线传输方式，其主要传播形式有两种：模拟微波和数字微波。在微波通道上进行视频信号的调制，完成后再将信号发送的方式，被称为模拟微波。信号发射之后，会被监控中心的接收机接收到，再重新将微波通道上发射的信号进行还原，使其转化为视频信号，这样的传输过程不会因为压缩信号而导致信号损耗。通过模拟微波技术传播8K广播电视信号不仅可以降低信号传递延迟，还能提升接收端视频和音频的质量，让消费者获得最佳8K功能体验。但模拟微波存在着容易干扰其他类型通信信号的缺点，单独使用效果不佳，通常需要搭配其他的技术共同使用。

4.2 数字微波

数字微波传输的过程中需要将信号进行压缩，在信号压缩完成之后，系统将其发出，在接收器将信号接收之后再其进行解压。这种技术在进行大容量信号传输的时候，可以提高传输的效率，具有良好的伸缩性。它可以容纳数个频道的信号，并且让信号之间相互不干扰。因此，当在场景较为复杂、存在很多干扰源时，可以使用数字微波技术传输信号。这种传输技术在高密度的居民区和建筑群中也能很好地发挥作用，并且硬件构建相对简单，可以将技术普及的成本压缩到最低，这对于8K电视广播的普遍应用有极大的帮助。

5 子载波无线传输技术

5.1 数据子载波

子载波无线传输技术也是常见的一种大容量无线传输技术，可以通过增加数据子载波的数量，使得大容量无线传输成为可能。当数量满足一定的要求时，就能够实现8K电视广播信号的传送。通常情况下想要实现8K电视信号的传播至少需要8 192个数据子载波。技术人员在设置数据子载波间距的时候，需要让其两两之间间隔相同，这能让OFMD符号承载数据的长度有效提升。在此基础上，将数据子载波的数量增加，使得传输容量得以提升，让8K电视广播大容量传输技术能够有效落实，让8K技术的研发速度能够加快［4］。

5.2 导频子载波

通过技术人员的实践可以证明，SP导频子载波的数量和传播间隔时间之间存在明显的比例管理。在SP导频子载波书剑降低的时候，间隔时间也会降低，信号传输的容量就会扩大，让大容量无线传输技术能够实现。该结论极大地促进了电视广播产业技术发展。如果可以将导频子载波技术和其他的传输技术相互结合，例如调制技术和天线列阵技术，就可以让电视广播信号传播的质量和速度得以提升。

6 结语

大容量无线传输技术涉及多项关键传输技术，其中最为重要的两项便是Massive MIMO技术和OFDM调制技术。当这两项技术成熟时，大容量无线传输技术将会实现飞跃，届时不仅我国8K超清广播电视中的部分功能能得以实现，还能够让信号传输的效果实现强化，提高信号传输质量，优化传输效率，保证信息传输量，提升电视广播领域发展水平。