基于5G技术的广播电视信源传输能力提升探索

张丽娟

（日照广播电视台，山东 日照 276826）

0 引 言

5G技术作为当前最先进的通信技术之一，一经问世便成为人们共同关注的热门话题。得益于5G通信技术在智能手机、电脑、广播电视等媒体技术领域的充分渗透，其真正意义上改变了人们的生活模式，带领全社会进入信息化时代。5G通信技术与广播电视技术的“强强联合”，不仅是5G通信技术在全社会普及应用的“必经之路”，也是创新广播信源传输机技术、促进广播电视升级换代的必经之路。由此，相关主体应加强对广播信源传输链路以及5G技术的关注，并对两者的融合发展进行探索，以此为中心，为广大受众提供更专业、先进、多元的视听体验。

1 广播信源传输的特点

传统的广播无线发射台站信源传输具有如下特征：信源传输质量受制于传输地理位置条件，日常运维难度较大、成本较高，新增发射补点缺乏灵活性。光纤传输和微波传输是传统广播信源传输方案中稳定性较好、经济效益较高且衰减速率较慢的两种主流技术方案。但既往的广播无线发射站为获取更高天线位置、更广的广播信号覆盖效果，通常都会将发射站设置于海拔较高的偏远地区。这一情况造就了传统广播链路以及微波链路建设投入大、维护成本高的特点。同时，受到技术层面以及适用性的影响，在地势较高、区域位置较为偏远的地方增设新的广播传输源、覆盖点时，大部分工作人员都会倾向于选择以光纤链路、微波链路为主的传播技术方案。这导致广播信源传输不具备传输链路的备份冗余，因此，不但广播新源传输的稳定性和可靠性难以保障，同时也会增加相关企业单位的后期维护成本，对广播信号的安全传输以及广播节目的稳定播出造成影响。

2 5G通信技术应用于广播信源传输的优势价值

第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology，5G）的性能目标是更高的数据传输速率、降低时延、节约能源与成本且充分提升系统容量、支持大规模数据设备连接[1]。作为一种全新的技术，5G通信技术相较于4G通信技术而言，不仅拥有更广泛的应用领域，同时也具备如传输质量更高、使用效率更高、更安全稳定的优势，具体优势指标如表1所示。

表1 5G通信技术的优势指标

2.1 5G具备更高的信息传输速率

现阶段，5G通信技术的传输速率最高可以达到10 Gb·s-1，相较于4G通信技术而言已经获得了百倍以上的提升。除此之外，应用于广播信源传输的5G通信技术能够基于对现代移动通信技术中波谱高频段资源的高度开发与利用，可以实现更高质量的无线电波穿透效果，促进移动广播信号传输质量的持续提升。5G通信技术可以达成信号传输穿透力与通信技术安全稳定性的平衡，由此便能够充分满足不同通信场景的多元化使用需求[2]。

2.2 传输时延更小

得益于较高的频谱利用率以及效能，5G通信技术相较于4G通信技术而言具备了更高效的传输效率以及资源利用率。现阶段，基于国家政府与社会各机构、企业的大力支持，5G通信技术的应用范围愈发广泛，且信号基站规模也愈发庞大。基础设施设备的完善，使得5G通信技术的覆盖范围持续扩大，同时其传播时延也在不断缩减。4G通信技术至5G通信技术的过渡，使得时延大幅缩减。这一转变，不仅能够支持广播信号以更稳定的状态在更广的范围内进行传播，同时也有效降低了广播信号的传播时长与反应时间，进而优化了广播信源传输的质量与可靠性。

2.3 应用成本更低

相较于在偏远、高海拔区域基于4G通信技术所搭建的无线发射台站建设光缆链路及微波链路而言，依托当前通信技术以及相应的设备设施，有关技术人员完全可以就近使用5G通信基站完成广播信源信号的输送传播。并且，在5G通信技术框架对基础设施建设的质量与负载要求低，相关单位在运营维护方面的开发成本与日常维护支出亦有所减低，日常运维人员与设备检修人员的工作负荷也随之下降，这意味着基于5G通信技术的广播信源传输工作在初始成本、日常维护、人员开支等方面都具备更高的经济性。落实5G通信技术与广播信源传输的有机结合，能够在很大程度上降低技术使用成本[3]。

3 基于5G通信技术的广播信源传输链路探索实例

3.1 案例简述

某市地处山区，市内唯一的一家广播电视台为满足本地调频节目的覆盖需求，特选择其区域范围内两座450 m和557 m高的山峰建设广播调频转播台。案例广播电视台的经济能力较差，且广播信源传输技术水平较差。由于该台广播节目信源传输仅存在光缆传输这一种技术方案，因此在外界因素致使光缆出现故障的情况下，广播信源信号无法及时传送到发射机上，相应地广播节目也无法有效播出。想要降低外界因素对广播信源传输的影响，有必要增设调频广播信源备份。针对此问题，可新部署备份光缆传输链路，但这一工程投资较大，考虑到案例广播电视台资金实力以及后期运维成本需求，基本无法实现。结合既有工作经验以及实地调研数据发现，两个转播台都处于移动运营商联通公司基站信号覆盖范围内。故此，拟通过联通5G信号基站，构建广播备份无线播出信源。该方案系统架构如图1所示。

图1 调频无线发射信源5G信号链路方案系统图

3.2 5G路由器的选择

基于5G通信技术的普及程度，现阶段，广播电视台已经能够利用5G信号作为广播信号信源传输备用信号。本文重点以5G通信技术传输广播信源为基础进行研究。案例项目选择了山东有人信息技术厦门星创易联科级有限公司研发的USR-SR800工业5G无线路由器作为本次调频无线发射信源5G信号链路方案的主要设备。USR-SR800路由器是集5G网络、虚拟专用网等技术于一体的新型路由器产品，其基于Linux系统，搭载Openwrt配置，可兼容中国电信、中国移动、中国联通三大主流通信运营商以及APN专用网等各类型的SIM卡，同时能够以较高的效率将SIM卡释放的5G信号转换成WiFi网络信号，传播广播信源[4]。在有需要的情况下，也可以通过有线连接的方式传递广播信源，具备作为广播无线播出信源的价值。该路由器同时兼容各种4G网络，针对尚未普及5G网络的广播电视台而言，只需要在落实其他5G基础设备设施的情况下，通过升级系统、更换SIM卡、转换配套设施等简单的方式，便可以完成广播信号由4G至5G的升级，进而实现更稳定、高效率的广播信源传输效果。

3.3 远程控制

为落实更高效率的远程控制目标，本次研究主要利用SR800工业路由器的内网穿透性能，将广播站内计算机系统的部分操作权限通过相应端口开放至外部网络，从而利用互联网通信技术以及相应的远程控制程序（如图2所示），对机房电脑进行控制，用播放器播放已经录制好的广播节目。

图2 计算机远程控制程序

3.4 信号转换

在有需要的情况下，为保障光缆主信号能够以最快的速度稳定切换至5G备份信源，本次研究以大连结成公司的模拟应急切换器imod-AAS5103为主要的“转换枢纽”，以便在光缆信号出现故障的情况下，利用该切换器以及远程控制程序，将广播信源传输由光缆传输转置为5G传输。捷成应急切换器AAS5103能够在广播站主路信号传输不佳亦或是中断情况下，结合需要自动切入到备用信号源，以保障节目播出的连续性。同时，相应的信号转换器同步支持网络管理以及远程操控，能够满足大部分情境下的信号切换需要。为保障机房实际控制效果的稳定性，可以选择性地增设本地控制面板以及个性化操控设置，满足手动切换的需求，以保障广播站值班人员能够在发现问题的第一时间手动切换信号，保证广播节目播出的顺畅性与稳定性[5]。

4 未来5G通信技术应用于广播信源传输的价值分析

现阶段，随着人们获取信息习惯的改变，人们使用智能手机的频率已经远远超过了电脑。因此，5G技术与广播信源传输的结合发展，应以更便捷、高效的智能移动终端为主。如上文提及的5G通信技术与广播信源传播的结合应用，以及借助5G技术优势促进广播电视传统媒体的转型发展，助力传统媒体与短视频平台、数字音频、智慧化多媒体平台的融合发展，能够打造出“视频广播社交化”“视频广播节目碎片化”“广播音频+文图”“线上即时互动广播”等新型节目类型与传播方式，以满足广大受众接收信息的新需求。

5 结 语

本文重点对5G通信技术在广播信源传输中的应用价值以及未来发展趋势、应用措施等进行分析，同时对5G通信技术应用过程中有待解决的问题进行了探讨。随着我国社会经济的持续进步，在人们精神文化需求愈发高涨的未来社会，5G通信技术必然会获得长远的发展，对广播无线发射技术的进步也会有较好的促进价值。