廣播信源傳輸中5G通信技術的應用

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摘要:近年來隨著通信技術的發展，5G技術在各行各業得以應用，帶動了廣播無線發射信源傳輸技術的創新和發展。根據4G通信信號在無線廣播信源傳輸鏈路中的應用經驗，對今后5g信號的應用進行探討，以期提高廣播電視信源傳輸的多樣性和可靠性。

關鍵詞:5G;廣播;信源傳輸;應用

引言

近年來隨著通信技術的發展，5G成為全球高度關注的移動通信技術內容。特別是最近兩年，5G技術快速成熟發展，在很大程度上改變著人民的生活方式和傳統的技術結構。在如今的網絡系統中已經存在廣播電視技術與互聯網技術融合，而且經過實踐取得了較好的效果。5G技術逐漸在廣播電視技術中得以應用，對廣播信源傳輸技術也帶來了創新和發展［1］。鑒于此，對廣播信源傳輸鏈路進行5G信號無線傳輸應用的探討，逐漸成為廣播電視無線發射技術工作者共同關注的問題。

1廣播發射信源傳輸的特點

廣播發射信源傳輸是關系到整個廣播無線發射業務的核心根本，信源傳輸的穩定性和可靠性是無線發射安全播出的生命線，所以保證廣播發射信源傳輸的安全至關重要。傳統的骨干廣播無線發射臺站的廣播節目在電臺制作完成后主要通過光纜、微波通道傳輸到發射臺站，然后通過發射機把廣播信號發射出去。傳統廣播無線發射臺站信源傳輸具有以下特點:傳輸地理位置條件受限，建設維護成本較高，增加發射補點不靈活。光纖傳輸、微波傳輸具備較好的穩定性且衰減小，但廣播無線發射臺站為了追求無線發射覆蓋效果，一般建在當地地理位置較偏遠、海拔較高山上，在建設傳統光纖鏈路以及微波鏈路時建設投入成本較大，且后期維護成本較高。在偏遠山區增加廣播覆蓋補點時，可能只會選擇采用光纖鏈路、微波鏈路方式中的一種，不具備信源傳輸鏈路的備份冗余性，信源穩定性和可靠性不能得到保證，給廣播節目安全播出帶來隱患。

25G移動通信技術能夠適應廣播發射信源傳輸的特點

5G是面向社會需求而出現的新的移動通信方面的技術，隨著現有技術的不斷進步成熟，應用范圍在不斷得到擴大和延伸，將5G技術應用到廣播無線發射技術上主要具有以下技術特點。(1)5G技術信息傳輸速率高5G傳輸速率可以達到10Gb/s，這一速率是目前現階段大范圍應用4G技術傳輸速度的100倍，同時5G可以實現移動通信技術中的波譜高頻段資源進行深度開發利用，從而優化高頻率無線電波的穿透力，使移動通信傳輸質量和速率實現明顯提升，5G技術能夠在保持強大穿透力的同時提升通信技術的安全系數，能夠滿足廣播信號的無線發射信源要求［2］。(2)5G技術信息傳輸時延小5G技術具備高效頻譜利用率以及能效，比4G的傳輸速率、資源較高一個層次，它的無線覆蓋性能得到提高，縮短了傳輸時延，能夠全面穩定廣播信號的傳輸，提高廣播信號傳輸的質量和可靠性［3］。(3)應用成本低相較于在偏遠高山無線發射臺站建設光纜鏈路及微波鏈路，在5G通信大范圍覆蓋以后，可以利用就近5G通信基站的信號進行廣播信源信號的傳輸。在5G技術框架內，對基礎設施建設要求有所降低，在運營維護方面的投入也相對減少，能夠在很大程度上降低技術使用成本。

3通過4G通信信號搭建的高山臺廣播信源傳輸鏈路的探索

杜鵑山和五獅山分別位于寧波市下屬的寧海縣和象山縣，海拔高度分別約為450m和557m。因寧波電臺本地調頻節目覆蓋需求，在寧海杜鵑山和象山五獅山都設立了調頻轉播臺。在系統運維過程中，由于寧波廣播節目的信源傳輸只有光纜傳輸一個手段，在光纜出現故障時，無法將信號傳送到發射機播出，造成轉播信號停播。為解決寧海、象山調頻廣播信源備份問題，筆者作了前期調研。由于地理位置原因，兩個轉播臺都在偏遠山區山頂，目前沒有多余的光纜資源作為備份鏈路。重新部署備份光纜傳輸鏈路，投資很大，考慮到成本投入，基本無法實現。通過實地調研，兩個轉播臺所在山頂位置，發現都有聯通公司手機基站信號覆蓋，因此制定了利用聯通4G信號傳輸廣播備份無線播出信源方案。方案系統實現如圖1所示。

3．14G路由器的選擇

為了利用4G信號來傳輸廣播信源，選擇了山東有人信息技術有限公司的USR-G806工業無線路由器。USR-G806路由器可以通過安裝電信運營商的SIM卡支持將接收的4G信號轉換成互聯網WiFi網絡信號，也可以使用將轉換的4G信號以有線方式連接。

3．2信源接收

通過4G路由器，在調頻機房安裝一臺計算機，接收互聯網上的寧波廣播流媒體節目作為廣播節目源。由于每臺計算機只支持一個聲音輸出，為了保證接收多套廣播節目，我們采用了虛擬機技術。在電腦中安裝多臺虛擬機，每臺虛擬機對應一個USB聲卡。為了保證系統運行流暢，電腦主機采用Win7系統，安裝Vmwareworkstation虛擬機系統，同時安裝VLC媒體播放系統軟件。因為廣播流媒體采用64K串流播出，如果采用24小時接收，每個臺站4套廣播節目將產生150G每月的流量，流量費用較高。因此我們采用遠程控制播發模式，在光纜主信號故障情況下，啟動接收、播出網絡節目源。

3．3遠程控制

為了達到遠程控制，我們在G806工業路由器上啟用了內網穿透功能，將內部計算機通過花生殼端口映射到外網。通過互聯網，登錄到機房電腦，啟動媒體 流播放器進行播放。

3．4信號切換

為了保證光纜主信號和4G備份信號兩個信源之間自動切換，我們選擇大連捷成公司的模擬應急切換器imod-AAS5103。捷成應急切換器AAS5103支持主路優先原則，在主路信號中斷情況下，備入信號就會自動切入。切換器支持網絡管理和遠程控制。為了保證機房實際控制，采購中增加本地控制面板，支持手動切換。

3．5應用效果

系統建成后，經過多次測試，新建的系統運行均能可靠穩定地作為備用信源播出，為偏遠高山廣播無線發射臺增加了一條無線信源傳輸鏈路，增加了無線發射高山臺信源的冗余性和信源傳輸穩定性，同時能夠對高山臺站機房的信源播出進行自動化遠程控制，且整個系統建設成本較低。因考慮到安全播出和網絡安全因素，本系統只作為高山臺站信源傳輸的短時應急備份系統，作為無線廣播發射技術方面的探索應用。

4未來5G技術在廣播信源傳輸中應用分析探討

在現階段通過4G信號進行廣播信號信源傳輸技術上已經實現，經過今后幾年建設，5G基站大范圍覆蓋以后，利用5G通信技術的低時延、大速率傳輸，可以對骨干無線發射臺站的信源播出信號進行測試。在大范圍使用5G信號作為信源傳輸時，需要具備以下幾個條件:(1)網絡安全問題。廣播電視安全播出責任重大，傳統的廣播電視安全播出網絡均是在廣電系統內部網絡中運行，與互聯網進行物理上隔離，在很大程度上能夠保證信源傳輸的內容不受網絡安全的威脅和惡意篡改，信源安全播出能夠得到保障。在通過5G信號信源傳輸時，需要建設好網絡安全防護，只有解決這個問題，5G在無線發射上的使用才能有新的突破。(2)流量資費。5G信號作為傳輸無線發射信源鏈路時，需要消耗一定的流量，如若按照現階段流量資費計算，傳輸性價比較低，只有在大幅降低流量資費后，5G信號傳輸無線發射信源才能大范圍使用。

5結語

本文對5G信號在廣播信源無線傳輸中的應用進行了探討，對5G技術應用所要解決的問題進行分析。隨著社會發展，5G技術必將有長足的進步，切實保障廣播無線發射技術取得良好的發展。

參考文獻:

［1］趙義．5G技術在未來電視廣播技術中的應用［J］．黑龍江科學，2019，9(10):78－79．

［2］王治博．試論5G在下一代廣播電視網中應用［J］．中國有線電視，2019，(03):236－238．

［3］陳顥元．5G移動通信的特點及應用［J］．通訊世界，2017，(24):96－97．

作者：王實現 單位：寧波廣播電視集團