摘要：我國(guó)通信技術(shù)依托國(guó)家科技實(shí)力的持續(xù)提升，取得了前所未有的進(jìn)步，這一進(jìn)步為5G時(shí)代的到來(lái)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，如今各個(gè)領(lǐng)域都在積極引進(jìn)5G技術(shù)，以期與時(shí)代同步發(fā)展。由于社會(huì)大眾收視要求越來(lái)越個(gè)性化與多元化，廣播電視工程技術(shù)正面臨著改進(jìn)革新的重要節(jié)點(diǎn)，基于此，本文首先從節(jié)目質(zhì)量與節(jié)目形式等視角入手，闡述將5G技術(shù)應(yīng)用于廣播電視工程的重要意義，繼而深入分析廣播電視工程中應(yīng)用的5G技術(shù)種類以及技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，權(quán)作引玉之磚與相關(guān)人士交流討論。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù)；廣播電視工程技術(shù)；技術(shù)有效應(yīng)用

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.02.039

中圖分類號(hào)：TN 929.5；TN 93；TN 94" " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " "文章編碼：1672-7274（2025）02-0-03

Application of 5G Communication Technology in Radio and Television Engineering

LIU Jian'gang

（Linqu County Financial Media Center， Linqu 262600， China）

Abstract：" Our country's communication technology has made unprecedented progress on the basis of the national science and technology strength， which has prompted the 5G era to come as promised.Because of the more and more individuation and diversification of the public viewing requirements， the radio and television project has been pushed to an important node of technological innovation， first， from the angle of program quality and program form， this paper analyzes the significance of applying 5G technology to radio and television engineering， then it analyzes the types of 5G technology and its application value in radio and TV project， and makes a discussion with relevant people.

Keywords： 5G technology; radio and television engineering technology; effective application of technology

0" "引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)融入了人們生活的方方面面，傳統(tǒng)的通信技術(shù)已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展需求[1]。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)用戶的不斷增長(zhǎng)也給互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)了一定的壓力。5G技術(shù)的出現(xiàn)可以有效解決目前通信領(lǐng)域存在的一些問(wèn)題，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率和信息的安全性。在此背景下，通信工程建設(shè)與5G移動(dòng)通信技術(shù)深度融合，為各行業(yè)的創(chuàng)新實(shí)踐注入了強(qiáng)勁的技術(shù)動(dòng)力，5G移動(dòng)通信技術(shù)不僅展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景，更成為推動(dòng)通信工程建設(shè)與持續(xù)發(fā)展的主要技術(shù)和內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力量。

1" "5G技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

5G技術(shù)具備高速傳輸和大帶寬的優(yōu)勢(shì)，用于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量電視節(jié)目的傳輸和播放[2]。5G技術(shù)具有低延遲特性，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互和遠(yuǎn)程控制，為實(shí)時(shí)應(yīng)用提供良好支持。此外，它可以支持更多用戶接入并實(shí)現(xiàn)多流媒體并行傳輸，為多用戶、多平臺(tái)應(yīng)用提供強(qiáng)大支持，并能進(jìn)行快速網(wǎng)絡(luò)切換，避免信號(hào)中斷和數(shù)據(jù)丟失，為無(wú)縫切換和流媒體傳輸提供保障。另外，5G技術(shù)采用智能化的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)以降低能耗，可為廣播電視工程長(zhǎng)時(shí)間使用提供保障。

1.1 改善節(jié)目質(zhì)量，為觀眾提供更好的服務(wù)

（1）利用5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)傳播和數(shù)據(jù)傳輸。5G網(wǎng)絡(luò)具有超高帶寬、低延遲的特征，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)和數(shù)據(jù)的快速傳輸，解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在這方面的瓶頸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)節(jié)目信號(hào)的實(shí)時(shí)傳播，提高節(jié)目的時(shí)效性。

（2）應(yīng)用5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)字化和格式轉(zhuǎn)換。5G技術(shù)可以自動(dòng)完成信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換和格式的轉(zhuǎn)變，規(guī)避了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)頻繁的人工干預(yù)，減少了信號(hào)在傳輸過(guò)程中的失真和質(zhì)量下降問(wèn)題，使節(jié)目信號(hào)保持原有的高質(zhì)量。

（3）實(shí)現(xiàn)多終端同步直播。5G網(wǎng)絡(luò)的廣覆蓋特性可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電視、移動(dòng)端等多種屏幕同步播出直播節(jié)目，觀眾可以選擇觀看平臺(tái)，提高了節(jié)目的可視性，更好地滿足了觀眾的需求。

（4）穩(wěn)定信號(hào)，減少了直播故障。5G網(wǎng)絡(luò)能保證網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的高穩(wěn)定性，有效減少了直播過(guò)程中的意外故障，保證直播節(jié)目的連續(xù)性和質(zhì)量，提高了直播節(jié)目的觀感效果[3]。

1.2 加強(qiáng)節(jié)目創(chuàng)新能力，改善核心競(jìng)爭(zhēng)力

隨著短視頻和網(wǎng)絡(luò)直播等新型傳播形式的興起，傳統(tǒng)廣播電視業(yè)面臨較大沖擊和變革壓力。要適應(yīng)這些變化，廣播電視行業(yè)亟須進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)態(tài)創(chuàng)新。5G技術(shù)以其超高速率、超低時(shí)延和海量連接的特性，為廣播電視行業(yè)帶來(lái)了革命性的變革機(jī)遇。通過(guò)與人工智能、4K/8K超高清等新一代信息技術(shù)的深度融合，5G不僅能夠?qū)崿F(xiàn)廣播電視內(nèi)容的智能化采集與制作，更能支撐超高清視頻的實(shí)時(shí)傳輸與分發(fā)，顯著提升視聽(tīng)體驗(yàn)。5G技術(shù)與廣播電視的融合發(fā)展前景廣闊，可以實(shí)現(xiàn)互利共贏，共同推動(dòng)文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。廣播電視行業(yè)應(yīng)積極采取措施，加速5G技術(shù)的應(yīng)用和推廣，適應(yīng)新技術(shù)變革，實(shí)現(xiàn)自身轉(zhuǎn)型。這一技術(shù)融合將為廣播電視行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展開辟新路徑，使其能夠更好地適應(yīng)媒體融合發(fā)展趨勢(shì)，在內(nèi)容生產(chǎn)、傳播方式和用戶體驗(yàn)等方面實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)。

1.3 加強(qiáng)技術(shù)和設(shè)備融合水平，努力實(shí)現(xiàn)數(shù)

字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)

5G技術(shù)可以同時(shí)傳輸視頻和音頻數(shù)據(jù)，并且由于其高速率、低延遲和大容量等特點(diǎn)，可以更好地滿足廣播電視行業(yè)對(duì)大規(guī)模高清視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率不僅比4G網(wǎng)絡(luò)快得多，而且能夠支持更多終端設(shè)備同時(shí)接入，從而為廣播電視行業(yè)提供更穩(wěn)定和高效的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。5G技術(shù)還具有較低的延遲特性，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互和遠(yuǎn)程控制，為廣播電視工程中的實(shí)時(shí)應(yīng)用提供系統(tǒng)的支持。綜合來(lái)說(shuō)，5G技術(shù)為廣播電視行業(yè)的發(fā)展提供了很好的支持，有望在未來(lái)成為廣播電視行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動(dòng)力[4]。

2" "5G技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)急廣播建設(shè)中的5GNRMBS組網(wǎng)技術(shù)

應(yīng)急廣播建設(shè)系統(tǒng)是廣播電視系統(tǒng)工程建設(shè)的重點(diǎn)，尤其在邊遠(yuǎn)和災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)，完善的應(yīng)急廣播系統(tǒng)對(duì)當(dāng)?shù)孛癖姷纳?cái)產(chǎn)安全十分重要。在應(yīng)急廣播系統(tǒng)建設(shè)中，基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的5G廣播體系在700 MHz頻段的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢(shì)。由于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略與廣播電視行業(yè)存在差異，我國(guó)農(nóng)村地區(qū)700 MHz頻段的5G信號(hào)覆蓋半徑遠(yuǎn)大于4 900 MHz頻段，基站部署密度也更高?；谶@一特點(diǎn)，當(dāng)前應(yīng)急廣播建設(shè)多采用700 MHz頻段的NR組網(wǎng)廣播，通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)與發(fā)射塔協(xié)同處理，實(shí)現(xiàn)了單播向多播的高效轉(zhuǎn)換，從而確保了應(yīng)急信息在廣大農(nóng)村地區(qū)的可靠傳輸。支持MBS的5G網(wǎng)絡(luò)具有兩個(gè)要素：會(huì)話管理功能（SMF）和用戶面功能（UPF）。SMF和UPF同時(shí)支持兩種會(huì)話模式，可以部署MBS專用的網(wǎng)絡(luò)單元。5GCP可以控制信道是否共享，NR-RAN可以控制單播與多播模式的切換。5G技術(shù)具有超高速、超低延遲、連接多的特點(diǎn)，應(yīng)用于應(yīng)急廣播，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的快速覆蓋和實(shí)時(shí)傳播，特別適合在突發(fā)事件中進(jìn)行信息發(fā)布[5]。

在具體應(yīng)用場(chǎng)景中，MBS服務(wù)通過(guò)優(yōu)化信號(hào)覆蓋范圍和信息傳輸精度，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)急信息的高效下行廣播，還可以實(shí)時(shí)回傳災(zāi)區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)信息至應(yīng)急救援指揮中心，這種雙向通信機(jī)制有效滿足了關(guān)鍵任務(wù)通信（MCS，Mission Critical Services）對(duì)應(yīng)急響應(yīng)時(shí)效性和準(zhǔn)確性的嚴(yán)格要求，為災(zāi)后救援決策提供了可靠的信息支撐。MBS會(huì)話和MBSQoS流可以精確控制MC媒體內(nèi)容，連接5G核心網(wǎng)和MCS的UE通信管道。在5GNR的廣播體系中，上行鏈路專門用于單播資源傳輸，下行鏈路根據(jù)場(chǎng)景采用單播、多播或二者組合方式。在下行鏈路中，單播到多播的數(shù)據(jù)依靠不同的QoS流組成會(huì)話。會(huì)話主要分為廣播會(huì)話和組播會(huì)話：

（1）廣播會(huì)話的數(shù)據(jù)通過(guò)NR空口同時(shí)發(fā)送給應(yīng)急廣播覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有用戶。首先，應(yīng)用層建立通信群組，群組成員接收單播下行數(shù)據(jù)。然后，激活組播會(huì)話，形成包含組播會(huì)話標(biāo)識(shí)的會(huì)話信息。最后，UE加入組播會(huì)話，服務(wù)器決定使用組播發(fā)送數(shù)據(jù)，停止單播。

（2）組播會(huì)話通過(guò)PTP或PTM按組別分發(fā)空口數(shù)據(jù)，形成包含廣播會(huì)話標(biāo)識(shí)（TMGI）的會(huì)話信息后，MC保存TMGI，開始監(jiān)聽(tīng)廣播信道質(zhì)量，當(dāng)用戶設(shè)備（UE）檢測(cè)到廣播信號(hào)并準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)后，會(huì)向上層網(wǎng)絡(luò)（如MC）上報(bào)相關(guān)信息。MC根據(jù)UE的上報(bào)情況，確認(rèn)UE已具備接收條件，隨后正式進(jìn)入廣播數(shù)據(jù)傳輸流程，將組播數(shù)據(jù)通過(guò)廣播信道發(fā)送給所有訂閱該組播會(huì)話的用戶設(shè)備。

在上述過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)MC關(guān)鍵任務(wù)的基本流程是：服務(wù)器激活兩種MBS會(huì)話，同時(shí)向MC客戶端發(fā)送會(huì)話信息；UE上報(bào)所有會(huì)話數(shù)據(jù)，服務(wù)器下發(fā)下行數(shù)據(jù)。MBS服務(wù)可以利用5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)信息高效傳播，提高應(yīng)急響應(yīng)速度，及時(shí)準(zhǔn)確地向群眾提供防災(zāi)避險(xiǎn)信息，確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。5G技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用將推動(dòng)我國(guó)應(yīng)急廣播體系建設(shè)。

MCS有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，包括MCPTT、MCData、MCVideo等：MCPTT在群組通信中應(yīng)用廣泛，可以預(yù)置小組、聊天組和臨時(shí)廣播組，實(shí)現(xiàn)單播到多播和多播到多播的語(yǔ)音通話；MCData側(cè)重于短信和文件傳輸，可以優(yōu)化應(yīng)急廣播信息推送和文件共享體驗(yàn)；MCVideo服務(wù)于應(yīng)急通信的視頻需求，是應(yīng)急廣播業(yè)態(tài)演變的重要基礎(chǔ)。廣播覆蓋區(qū)內(nèi)的受災(zāi)用戶可以通過(guò)視頻流與中心實(shí)時(shí)聯(lián)系，還可以將視頻通信的優(yōu)先級(jí)提高，標(biāo)記緊急程度，獲得通信資源和時(shí)效優(yōu)先分配。5G技術(shù)的高速、大帶寬、低延遲的技術(shù)優(yōu)勢(shì)使其在應(yīng)急廣播通信中發(fā)揮重要作用。

總之，5G技術(shù)為MCS提供了有力支撐，MCS依托5G網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)高效、實(shí)時(shí)的多媒體應(yīng)急通信，提升應(yīng)急響應(yīng)和救援能力，保障公共安全。5G技術(shù)的進(jìn)一步融合必將推動(dòng)MCS的發(fā)展與應(yīng)用。

2.2 5G網(wǎng)絡(luò)在VR新聞直播模式中的作用

現(xiàn)在，越來(lái)越多的媒體機(jī)構(gòu)正在探索VR技術(shù)在新聞?lì)I(lǐng)域中的應(yīng)用，并且隨著5G網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，VR新聞直播系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)可行的解決方案。5G網(wǎng)絡(luò)的高速傳輸能力可以保證視頻數(shù)據(jù)的高效傳輸，在VR新聞直播系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。而云服務(wù)則可以將攝錄設(shè)備采集到的影像進(jìn)行縫合和編碼，并且根據(jù)用戶設(shè)備進(jìn)行推送，從而實(shí)現(xiàn)全天候360°全景無(wú)縫播報(bào)。同時(shí)，通過(guò)虛擬植入等功能的增加，可以提升觀眾的觀看體驗(yàn)和興趣。在VR新聞直播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，技術(shù)人員需要考慮如何滿足高清場(chǎng)景切換、報(bào)道內(nèi)容變更等傳輸需求，同時(shí)保證無(wú)線TSN的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。因此，現(xiàn)場(chǎng)5G網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)至關(guān)重要，它可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)的工作效率和傳輸質(zhì)量。VR新聞直播系統(tǒng)是未來(lái)媒體報(bào)道領(lǐng)域的一個(gè)重要趨勢(shì)，5G網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展將為其提供強(qiáng)有力的支持。

2.3 5GCP-OFDM調(diào)制技術(shù)在電視轉(zhuǎn)播中的應(yīng)用

5GCP-OFDM調(diào)制技術(shù)是一種新型的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，它可以用于電視信號(hào)的傳輸和轉(zhuǎn)播。該技術(shù)主要基于正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)，并結(jié)合5GCP技術(shù)來(lái)優(yōu)化信號(hào)傳輸質(zhì)量。

首先，5GCP技術(shù)是一種基于循環(huán)前綴（CP）的信號(hào)處理技術(shù)，可以有效地消除信號(hào)間的干擾，提高信號(hào)的傳輸速度和可靠性。其次，OFDM技術(shù)是一種通過(guò)頻分復(fù)用實(shí)現(xiàn)高速串行數(shù)據(jù)的并行傳輸技術(shù)，可以大幅度提高信道利用率和抗干擾能力。在電視信號(hào)轉(zhuǎn)播系統(tǒng)中，5GCP-OFDM調(diào)制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率和更好的信號(hào)覆蓋范圍，同時(shí)還可以提高信號(hào)的抗干擾能力和可靠性。此外，該技術(shù)還可以通過(guò)使用自適應(yīng)調(diào)制方法和信號(hào)編碼技術(shù)來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化信號(hào)傳輸質(zhì)量，從而滿足不同場(chǎng)景下的電視信號(hào)傳輸需求。UPF緩存機(jī)制可以保證終端在基站切換后能夠盡快恢復(fù)與UPF的連接，并接收緩存的數(shù)據(jù)，從而避免了丟包等傳輸問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行內(nèi)容檢測(cè)和QoS標(biāo)記的添加，UPF以優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性，提高用戶體驗(yàn)。

除此之外，針對(duì)基站切換時(shí)可能出現(xiàn)的傳輸速率驟降問(wèn)題，還可以考慮采用多路徑傳輸和移動(dòng)邊緣計(jì)算等技術(shù)來(lái)優(yōu)化傳輸質(zhì)量。多路徑傳輸技術(shù)可以利用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)路徑同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，從而提高傳輸速率和可靠性；而移動(dòng)邊緣計(jì)算則可以將數(shù)據(jù)處理和計(jì)算任務(wù)分配到更靠近終端的設(shè)備上，減少數(shù)據(jù)傳輸延遲和擁堵，提升響應(yīng)速度和用戶體驗(yàn)。雖然，采用CP-OFDM調(diào)制技術(shù)的5G信號(hào)在應(yīng)用層面仍然存在一些挑戰(zhàn)和問(wèn)題，但通過(guò)不斷探索和創(chuàng)新，可以找到更多有效的解決方案，實(shí)現(xiàn)更高效、更穩(wěn)定、更智能的數(shù)據(jù)傳輸和應(yīng)用。

3" "結(jié)束語(yǔ)

簡(jiǎn)單地說(shuō)，5G技術(shù)并非僅僅是4G通信技術(shù)的簡(jiǎn)單升級(jí)版，而是在多個(gè)方面進(jìn)行了全面的革新和突破，形成了一個(gè)全新的通信技術(shù)體系。將其應(yīng)用于廣播電視工程，可以發(fā)揮提高節(jié)目質(zhì)量、創(chuàng)新節(jié)目形式和加快電視信號(hào)傳輸速率等積極作用，可以為廣播電視受眾營(yíng)造更好的視覺(jué)感受，從而更有利于推動(dòng)廣播電視行業(yè)健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。5G技術(shù)在廣播電視工程中極具推廣應(yīng)用價(jià)值，因此相關(guān)人員應(yīng)深入探討如何促進(jìn)5G技術(shù)在廣播電視工程中的有效應(yīng)用。

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作者簡(jiǎn)介：劉建剛（1972-），男，漢族，山東省臨朐縣人，工程師，大學(xué)本科，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)通信。