5G通信技术与广播电视技术探讨

摘要：随着科学技术的不断发展，移动通信行业的技术水平得到了迅速提高。特别是5G技术的出现，推动了各个领域的技术变革。然而，如何在广电通信行业有效利用5G技术，是新一代广电企业需要面对的问题之一。5G是信息技术发展的历史必然。广电技术与5G的融合已成为不可逆转的趋势。广播电视产业是国家一级的重要产业，它不仅可以为每个人提供有用的信息，而且可以保持社会的稳定发展。在此基础上，阐述了5G通信技术的应用优势，探讨了5G通信技术与广播电视技术的融合发展战略。

关键词：5G通信技术；广播电视技术；融合发展

5G技术创造了以客户为中心的发展模式，在广度和深度上构建了全面的技术应用。尤其是用户感知系统的优化和建设极大地满足了用户的需求。同时，它也间接地改变了人们的生活方式，改善了人们对科技时代的体验。如今，第五代移动通信技术（5G）已在世界各地得到发展和应用，并已进入商业应用阶段。广播电视领域要充分利用5G通信的技术优势，与广播电视相结合，为观众带来更加丰富多彩的节目内容。5G通信技术与广播电视技术的融合，将展示效率、速度和灵活性的优势，促进中国广播电视产业的发展，此外，广播电视技术本身的发展离不开通信技术的应用，只有实现5G通信技术与广播电视技术的深度融合，观众才能获得更好的体验，从而提升广播电视节目的影响力[1]。本文通过查阅相关文献，就5G通信技术与广播电视技术融合发展问题进行综述。

一、5G技术特点概述

移动通信几乎每十年就更新一代技术，经历了1G、2G、3G和4G的发展，每一次代际转换和技术进步都极大地促进了产业升级和经济社会发展。作为一种新型的移动通信网络，5G不仅要解决人与人之间的通信，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清（3D）视频等更沉浸式的极限商务体验，还要解决人与物、物与物之间的通信，满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网应用需求[2]。5G将渗透到经济社会的各个行业和领域，成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键新基础设施。5G包括2G、3G和4G网络功能，并增加了许多新功能。与之前的网络相比，它的直接意义在于5G技术的大融合。这种融合不再局限于传统的人和事。它突破了这个障碍，实现了事物、人和人之间的高速连接。

二、5G通信关键技术

（一）切片技术

通信技术采用5G切片技术。这种技术相当于一条车道，在5G的作用下，车道空间更宽，真正实现了多车同时通过。它还将宽车道类别划分为不同属性的路段，以确保不同用途的“车辆”可以在特定路段“行驶”，这不仅显著提高了速度，而且从源头上解决了拥堵问题[3]。SG通信技术采用高频段，频率与波长成反比。频率越高，波长越短，无线电波损失的概率就越大。根据中国联通、中国移动和中国电信的5G频谱资源，它们的波长在毫米波范围内。因此，5G基站以多布局、微基站为主要应用模式。

（二）新型网络架构

在当前的4GLTE接入网中，应用架构是一个网络平面结构。这种结构可以在一定程度上减少系统延迟，降低网络建设和维护成本。5G采用C-RAN接入网络架构，该结构是基于集中处理、协作无线电和实时云计算的绿色无线接入网络架构[4]。C-RAN框架下的核心技术方案是基于低成本的高速光传输网络，在远程天线和集中中心节点之间传输无线信号，从而构建覆盖数百个基站的服务区，甚至覆盖数百平方公里的无线接入网络系统。C-RAN体系结构有很多优点。它适合使用协作技术，可以减少干扰，降低功耗，提高频谱效率，同时，动态智能联网可以集中处理信息，有利于降低成本，便于维护，降低运营费用。

（三）D2D技术

D2D技术，也称为“终端之间的直接连接技术”，指的是设备之间的连接。它可以通过D2D技术支持移动终端设备与任何宏基站或微基站之间的资源传输，在不通过基站传输信息的情况下，实现与终端的无缝复用和直接连接，实现直接互联[5]。5G通信技术采用D2D技术。与以往的通信技术相比，它可以实现两个用户节点之间的直接通信，不需要第三方进行传输。它不仅能有效地提高通信传输效率，还能避免延迟的发生，更符合现代人的通信需求。这是对过去技术的重大突破性应用。

（四）波束赋形概念

5G通信技术体现了波束形成的概念，将原来四地发射无线电波改为单向发射，无线电波的方向也可以根据用户的实际方向进行调整，在一定程度上提高了网络通信的安全性和质量[6]。

三、5G技术在广播电视网络中的应用现状

自2016年起，国家工业和信息化部向中国广播电视网络股份有限公司颁发了正式的运营文件，即《基础电信业务运营许可证》。本文件明确表示，国家工业和信息化部已同意中国广电网络股份有限公司申请的移动通信资质和5G技术运营许可，公司使用5G技术已获得国家工业和信息化部认可。国家新闻出版广电总局广播科学院正式纳入移动通信标准化组织第三代国际合作项目，代表中国科研团队参与制定国家5G技术标准，全面推进广电产业与5G技术融合，致力于制定5G技术应用标准，为中国智能广电产业发展提供有力推动[7]。目前，广播电视台主要利用摄像机采集视频内容，然后利用非线性编辑技术对采集到的信息进行处理，并通过信号发射台、有线网络、互联网新媒体等手段将视频信息传输到电视终端。人们倾向于在互联网上观看节目，如使用手机和平板电脑观看他们想看的内容，打破了传统电视传输的时间和空间限制。如今，中国三大通信运营商已逐步推出5G套餐，但要想更广泛地推广应用5G通信技术，基站建设是关键环节。目前，我国基站建设正处于发展阶段。一些研究数据表明，未来几年基站建设将有很大的发展空间，2023年达到高峰后，基站建设数量将逐渐减少。2021年7月24-25日，全国5G行业应用规模化发展现场会在广东深圳、东莞召开。通过参观工厂、港口、电站，体验5G应用场景，观看示范成果，5G+智能工厂、5G+智能电网、5G+智能端口等一系列集成创新应用，凸显5G在加速千万家行业数字化转型中的重要作用。7月1日，为认真贯彻党中央的决策和部署，国务院在5G应用“帆”行动计划（2021-2023）作为起点，大力推进5G产业应用创新，更好地服务于经济社会的高质量发展。坚持以需求为导向，建立一批高层次的应用标准，形成一批成熟的应用解决方案，构建一批具有行业特色的应用集群。我们将继续以问题为导向，提升芯片、模块等关键产业环节供给能力，提升5G网络支撑能力，增强应用安全保障能力。坚持以成果为导向，加快5G应用复制和推广，加强跨领域、跨行业、跨领域合作，加快建立共同产品创新、共同价值创造、共同利益共享的市场化合作和共赢发展模式。在实践中，推动5G应用规模化发展，打造5G应用新产品、新业态、新模式，为经济社会各领域数字化转型、智能升级、融合创新提供坚实支撑。

四、5G网络技术在广播电视技术中的应用优势

（一）提高节目质量

在过去，广播和电视节目在传输中转换节目内容，再传输，信号容易受到外部环境因素的干扰，导致质量差，影响传输速度和质量。5G通信技术覆盖范围更广，网络速度更快，可以解决4G网络使用中的卡顿等问题。峰值速率提高了近30倍，安全性也更高。从网络传输速率来看，用户在使用5G技术观看和收听广播电视节目时不会卡住，还可以播放高清视频。

（二）缓解信息传输压力

在移动通信领域，通过引入5G技术，逐步完成数字电视广播的创新。在创新技术的支持下，数字电视广播实现了点对多点的创新模式。使用终端设备完成视频内容的传输。为了缓解数据信息在传输过程中带来的传输压力，数字广播系统可以通过分发大规模的宽带信息，通过终端设备提高视频质量。

（三）拓展广电业务

与之前的3G和4G移动网络通信技术相比，5G具有更低的网络延迟，通常控制在一毫秒以内。这种数据偏差仅为4G网络通信的1/10到1/25。同时，在广播电视节目的播出过程中，观众可以通过5G资源的低延迟特性，进一步丰富和完善广播电视服务的内容，例如，超高保真媒体用户自定义内容、现场恢复等协同体验传播方式，实现沉浸式用户信息传播，极大拓展和丰富了广电业务空间，使广电用户体验达到前所未有的高度。

（四）技术优势

点对面或点对点广播技术和组播技术的应用具有很强的技术优势。广播技术与通信技术的融合一直是移动通信领域的技术发展方向。例如，在4G标准下，3GPP提出将embms技术应用于广播业务，但没有得到有效的技术支持，也没有在实际部署过程中得到有效应用。正是因为embms技术的应用没有取得好的效果，在5G环境下，3GPP进一步提出了广电业务的用户增强方案、移动宽带媒体分发技术和高效流媒体传输业务的LTE增强技术研究方法[8]。

（五）网络功能多样化

5G技术使网络功能更加多样化和灵活。未来，当越来越多的新兴产业产生所有事物的互联时，核心网络中将有更高效、更灵活的控制系统。对于国际上公布的技术研究和设计原则：确保技术灵活、快速，以适应多样化的开发应用，确保数据传输过程中的安全和隐私，并支持新行业中的更多应用。

（六）降低网络运营成本

在5G网络中，用户可以进行网络自组织，实现自由通信。这样可以有效减少运营商的参与，降低网络成本。在这种多样化的双工网络中，将衍生出更多的网络接入形式，实现多种网络对接，促进5G移动通信网络在业务上的有效运营。

五、5G通信技术与广播电视技术融合发展应用

（一）构建云平台系统

随着大数据和云计算技术的快速发展，为传统广电产业与新媒体的相互融合提供了更多机遇。在这种情况下，我们应该积极构建云平台系统，利用现代数据处理手段简化新闻信息内容，增强整合效果。例如，使用各种新媒体直播平台加强与观众的互动，使用云平台系统收集和分析不同观众的需求和观点。在直播过程中，主播人员使用图像和个性化语言新闻，这不仅可以吸引更多观众观看，还可以缩短他们之间的距离。

（二）5G+4K超高清，优化电视画面

2019年“两会”期间，广西广播电视台与中国联通达成合作协议，首次使用5G+4K超高清技术进行相关新闻会的直播。在应用过程中，摄像机首先采集信息，形成4K视频流，然后通过编码器输出到IP视频流中，再通过CPE传输。

（三）5G频谱与广播电视C波段的干扰处理

中国联通和中国移动使用的5G频段与广播电视领域的C频段类似。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花屏等问题上。目前，我国5G终端数量仍然较少，干扰程度不高，一旦5G技术实现高速发展和普及应用，这种干扰的影响将显著增加。因此，当5G技术与广播电视相结合时，应该努力解决这种干扰。面对这些干扰情况，主要的解决方案是在无线电和电视卫星的接收设备上增加滤波器。

（四）5G智能移动广播技术

目前，为了顺应时展，不断寻求突破和改革，在媒体融合和5G通信技术的支持下，增加智能移动广播板块已成为大势所趋。新闻采编人员获取信息后，进入智能手机5G技术支持的后台系统，进行稿件制作，为媒体采编工作提供便利。广播电视台整合资源后，可以通过新闻资源共享，有效拓展新闻资源，提高工作效率，使广播电视系统更加顺畅、科学，丰富广播电视形式。

（五）技术融合发展

未来广播电视的发展应充分利用SDN、NFV、网络切片等技术。SDN和NFV的结合可以从专有设备中提取和标准化数据控制，而无须等待网络硬件设备的升级。网络分片可以有效地将5G网络物理基础设施资源划分为多个独立的并行虚拟网络块，并可以根据业务需求灵活地进行分片和组网，从而提高网络资源的扩展弹性、安全性和利用率。此外，广电行业应积极运用大数据、云计算、人工智能等技术手段，实现高效的网络资源管理和调度，通过智能分析预测用户需求。

（六）搭建5G与物联网结合的广电新生态

由于5G推动了通信网络技术的发展，广电行业迅速制定了智能广电发展规划，开展了相关技术整合和平台建设，并在多个地方开展了基于5G技术的智能家居网络服务。通过无线和有线广播电视台的结合，推出新型智能机顶盒设备，家庭生活中的传统电视媒体终端通过5G互联，有效推动智能广播电视的发展。

六、结语

在5G技术环境下，广电将实现多网融合，广电系统的技术应用空间将进一步扩大。广电应在现有5G网络技术成果的基础上，基于5G技术广电的可操作性，不断探索5G技术与传播媒体的有效融合策略，确保媒体传播体系的健康发展。

参考文献：

[1]周冲,陈冠霖,苏绍熙.5G通信技术与广播电视技术融合发展的研究[J].广播电视网络,2020,27(3):44-46.

[2]张歆,王瑞琪,唐杰杰,等.5G通信技术与广播电视技术的融合发展探索[J].通信电源技术,2020,37(19):158-160.

[3]陈再佳.5G通信技术与广电光纤网络融合发展分析[J].电视技术,2019,43(10):33-34.

[4]闫冬,张鑫.基于5G通信技术与广电光纤网络融合发展分析[J].信息记录材料,2020,21(10):206-207.

[5]李文军.5G通信技术与广播电视技术融合探究[J].西部广播电视,2021,42(19):235-237.

[6]谭鑫.5G移动通信技术在“智慧广电”网络建设中的应用及发展探析[J].中国有线电视,2020(1):51-52.

[7]杨灿.5G通信技术与广播电视技术的融合[J].通信电源技术,2020,37(20):150-152.

[8]周艳峰.5G通信技术与广播电视技术的融合[J].通信电源技术,2020,37(12):156-158.

作者：肖风刚