5G技術在廣播電視工程中的應用

摘要：我國通信技術依托國家科技實力的持續提升，取得了前所未有的進步，這一進步為5G時代的到來奠定了堅實的基礎，如今各個領域都在積極引進5G技術，以期與時代同步發展。由于社會大眾收視要求越來越個性化與多元化，廣播電視工程技術正面臨著改進革新的重要節點，基于此，本文首先從節目質量與節目形式等視角入手，闡述將5G技術應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用的5G技術種類以及技術應用價值，權作引玉之磚與相關人士交流討論。

關鍵詞：5G技術；廣播電視工程技術；技術有效應用

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.02.039

中圖分類號：TN 929.5；TN 93；TN 94" " " " 文獻標志碼：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

隨著互聯網技術的快速發展，信息技術融入了人們生活的方方面面，傳統的通信技術已經很難適應當今社會的發展需求[1]。同時，互聯網用戶的不斷增長也給互聯網技術帶來了一定的壓力。5G技術的出現可以有效解決目前通信領域存在的一些問題，提高了網絡的傳輸速率和信息的安全性。在此背景下，通信工程建設與5G移動通信技術深度融合，為各行業的創新實踐注入了強勁的技術動力，5G移動通信技術不僅展現出了良好的應用前景，更成為推動通信工程建設與持續發展的主要技術和內在驅動力量。

1" "5G技術在廣播電視工程中的應用優勢

5G技術具備高速傳輸和大帶寬的優勢，用于實現高質量電視節目的傳輸和播放[2]。5G技術具有低延遲特性，可實現實時交互和遠程控制，為實時應用提供良好支持。此外，它可以支持更多用戶接入并實現多流媒體并行傳輸，為多用戶、多平臺應用提供強大支持，并能進行快速網絡切換，避免信號中斷和數據丟失，為無縫切換和流媒體傳輸提供保障。另外，5G技術采用智能化的無線網絡管理技術以降低能耗，可為廣播電視工程長時間使用提供保障。

1.1 改善節目質量，為觀眾提供更好的服務

（1）利用5G網絡實現高速信號傳播和數據傳輸。5G網絡具有超高帶寬、低延遲的特征，可以實現信號和數據的快速傳輸，解決傳統網絡在這方面的瓶頸問題，實現節目信號的實時傳播，提高節目的時效性。

（2）應用5G技術實現信號數字化和格式轉換。5G技術可以自動完成信號的數字化轉換和格式的轉變，規避了傳統網絡頻繁的人工干預，減少了信號在傳輸過程中的失真和質量下降問題，使節目信號保持原有的高質量。

（3）實現多終端同步直播。5G網絡的廣覆蓋特性可以實現網絡電視、移動端等多種屏幕同步播出直播節目，觀眾可以選擇觀看平臺，提高了節目的可視性，更好地滿足了觀眾的需求。

（4）穩定信號，減少了直播故障。5G網絡能保證網絡信號的高穩定性，有效減少了直播過程中的意外故障，保證直播節目的連續性和質量，提高了直播節目的觀感效果[3]。

1.2 加強節目創新能力，改善核心競爭力

隨著短視頻和網絡直播等新型傳播形式的興起，傳統廣播電視業面臨較大沖擊和變革壓力。要適應這些變化，廣播電視行業亟須進行技術創新和業態創新。5G技術以其超高速率、超低時延和海量連接的特性，為廣播電視行業帶來了革命性的變革機遇。通過與人工智能、4K/8K超高清等新一代信息技術的深度融合，5G不僅能夠實現廣播電視內容的智能化采集與制作，更能支撐超高清視頻的實時傳輸與分發，顯著提升視聽體驗。5G技術與廣播電視的融合發展前景廣闊，可以實現互利共贏，共同推動文化產業發展。廣播電視行業應積極采取措施，加速5G技術的應用和推廣，適應新技術變革，實現自身轉型。這一技術融合將為廣播電視行業的創新發展開辟新路徑，使其能夠更好地適應媒體融合發展趨勢，在內容生產、傳播方式和用戶體驗等方面實現全面升級。

1.3 加強技術和設備融合水平，努力實現數

字化轉型目標

5G技術可以同時傳輸視頻和音頻數據，并且由于其高速率、低延遲和大容量等特點，可以更好地滿足廣播電視行業對大規模高清視頻數據傳輸的需求。5G網絡的傳輸速率不僅比4G網絡快得多，而且能夠支持更多終端設備同時接入，從而為廣播電視行業提供更穩定和高效的數據傳輸服務。5G技術還具有較低的延遲特性，可以實現實時交互和遠程控制，為廣播電視工程中的實時應用提供系統的支持。綜合來說，5G技術為廣播電視行業的發展提供了很好的支持，有望在未來成為廣播電視行業數字化轉型的重要驅動力[4]。

2" "5G技術在廣播電視工程中的應用

2.1 應急廣播建設中的5GNRMBS組網技術

應急廣播建設系統是廣播電視系統工程建設的重點，尤其在邊遠和災害頻發地區，完善的應急廣播系統對當地民眾的生命財產安全十分重要。在應急廣播系統建設中，基于3GPP標準的5G廣播體系在700 MHz頻段的應用具有顯著優勢。由于運營商網絡建設策略與廣播電視行業存在差異，我國農村地區700 MHz頻段的5G信號覆蓋半徑遠大于4 900 MHz頻段，基站部署密度也更高。基于這一特點，當前應急廣播建設多采用700 MHz頻段的NR組網廣播，通過蜂窩網絡與發射塔協同處理，實現了單播向多播的高效轉換，從而確保了應急信息在廣大農村地區的可靠傳輸。支持MBS的5G網絡具有兩個要素：會話管理功能（SMF）和用戶面功能（UPF）。SMF和UPF同時支持兩種會話模式，可以部署MBS專用的網絡單元。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技術具有超高速、超低延遲、連接多的特點，應用于應急廣播，可以實現信號的快速覆蓋和實時傳播，特別適合在突發事件中進行信息發布[5]。

在具體應用場景中，MBS服務通過優化信號覆蓋范圍和信息傳輸精度，不僅能夠實現應急信息的高效下行廣播，還可以實時回傳災區的現場信息至應急救援指揮中心，這種雙向通信機制有效滿足了關鍵任務通信（MCS，Mission Critical Services）對應急響應時效性和準確性的嚴格要求，為災后救援決策提供了可靠的信息支撐。MBS會話和MBSQoS流可以精確控制MC媒體內容，連接5G核心網和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，下行鏈路根據場景采用單播、多播或二者組合方式。在下行鏈路中，單播到多播的數據依靠不同的QoS流組成會話。會話主要分為廣播會話和組播會話：

（1）廣播會話的數據通過NR空口同時發送給應急廣播覆蓋區域內的所有用戶。首先，應用層建立通信群組，群組成員接收單播下行數據。然后，激活組播會話，形成包含組播會話標識的會話信息。最后，UE加入組播會話，服務器決定使用組播發送數據，停止單播。

（2）組播會話通過PTP或PTM按組別分發空口數據，形成包含廣播會話標識（TMGI）的會話信息后，MC保存TMGI，開始監聽廣播信道質量，當用戶設備（UE）檢測到廣播信號并準備好接收數據后，會向上層網絡（如MC）上報相關信息。MC根據UE的上報情況，確認UE已具備接收條件，隨后正式進入廣播數據傳輸流程，將組播數據通過廣播信道發送給所有訂閱該組播會話的用戶設備。

在上述過程中，實現MC關鍵任務的基本流程是：服務器激活兩種MBS會話，同時向MC客戶端發送會話信息；UE上報所有會話數據，服務器下發下行數據。MBS服務可以利用5G網絡優勢，實現信息高效傳播，提高應急響應速度，及時準確地向群眾提供防災避險信息，確保人民生命財產安全。5G技術的進一步應用將推動我國應急廣播體系建設。

MCS有廣泛的應用場景，包括MCPTT、MCData、MCVideo等：MCPTT在群組通信中應用廣泛，可以預置小組、聊天組和臨時廣播組，實現單播到多播和多播到多播的語音通話；MCData側重于短信和文件傳輸，可以優化應急廣播信息推送和文件共享體驗；MCVideo服務于應急通信的視頻需求，是應急廣播業態演變的重要基礎。廣播覆蓋區內的受災用戶可以通過視頻流與中心實時聯系，還可以將視頻通信的優先級提高，標記緊急程度，獲得通信資源和時效優先分配。5G技術的高速、大帶寬、低延遲的技術優勢使其在應急廣播通信中發揮重要作用。

總之，5G技術為MCS提供了有力支撐，MCS依托5G網絡，可以實現高效、實時的多媒體應急通信，提升應急響應和救援能力，保障公共安全。5G技術的進一步融合必將推動MCS的發展與應用。

2.2 5G網絡在VR新聞直播模式中的作用

現在，越來越多的媒體機構正在探索VR技術在新聞領域中的應用，并且隨著5G網絡和云計算技術的發展，VR新聞直播系統已經成為一個可行的解決方案。5G網絡的高速傳輸能力可以保證視頻數據的高效傳輸，在VR新聞直播系統中起著至關重要的作用。而云服務則可以將攝錄設備采集到的影像進行縫合和編碼，并且根據用戶設備進行推送，從而實現全天候360°全景無縫播報。同時，通過虛擬植入等功能的增加，可以提升觀眾的觀看體驗和興趣。在VR新聞直播系統的設計過程中，技術人員需要考慮如何滿足高清場景切換、報道內容變更等傳輸需求，同時保證無線TSN的穩定性和實時性。因此，現場5G網絡的架設至關重要，它可以進一步提升系統的工作效率和傳輸質量。VR新聞直播系統是未來媒體報道領域的一個重要趨勢，5G網絡和云計算技術的發展將為其提供強有力的支持。

2.3 5GCP-OFDM調制技術在電視轉播中的應用

5GCP-OFDM調制技術是一種新型的數字調制技術，它可以用于電視信號的傳輸和轉播。該技術主要基于正交頻分復用（OFDM）技術，并結合5GCP技術來優化信號傳輸質量。

首先，5GCP技術是一種基于循環前綴（CP）的信號處理技術，可以有效地消除信號間的干擾，提高信號的傳輸速度和可靠性。其次，OFDM技術是一種通過頻分復用實現高速串行數據的并行傳輸技術，可以大幅度提高信道利用率和抗干擾能力。在電視信號轉播系統中，5GCP-OFDM調制技術可以實現更高的傳輸速率和更好的信號覆蓋范圍，同時還可以提高信號的抗干擾能力和可靠性。此外，該技術還可以通過使用自適應調制方法和信號編碼技術來進一步優化信號傳輸質量，從而滿足不同場景下的電視信號傳輸需求。UPF緩存機制可以保證終端在基站切換后能夠盡快恢復與UPF的連接，并接收緩存的數據，從而避免了丟包等傳輸問題。同時，對數據包進行內容檢測和QoS標記的添加，UPF以優化數據傳輸的效率和穩定性，提高用戶體驗。

除此之外，針對基站切換時可能出現的傳輸速率驟降問題，還可以考慮采用多路徑傳輸和移動邊緣計算等技術來優化傳輸質量。多路徑傳輸技術可以利用多個網絡路徑同時傳輸數據，從而提高傳輸速率和可靠性；而移動邊緣計算則可以將數據處理和計算任務分配到更靠近終端的設備上，減少數據傳輸延遲和擁堵，提升響應速度和用戶體驗。雖然，采用CP-OFDM調制技術的5G信號在應用層面仍然存在一些挑戰和問題，但通過不斷探索和創新，可以找到更多有效的解決方案，實現更高效、更穩定、更智能的數據傳輸和應用。

3" "結束語

簡單地說，5G技術并非僅僅是4G通信技術的簡單升級版，而是在多個方面進行了全面的革新和突破，形成了一個全新的通信技術體系。將其應用于廣播電視工程，可以發揮提高節目質量、創新節目形式和加快電視信號傳輸速率等積極作用，可以為廣播電視受眾營造更好的視覺感受，從而更有利于推動廣播電視行業健康長遠發展。5G技術在廣播電視工程中極具推廣應用價值，因此相關人員應深入探討如何促進5G技術在廣播電視工程中的有效應用。

參考文獻

[1] 孟波.5G技術在廣播電視工程技術中的有效應用[J].衛星電視與寬帶多媒體，2022（12）：14-15.

[2] 李杰.5G技術在廣播電視工程中的應用[J].數字通信世界，2022（12）：81-83.

[3] 鄭巍.5G技術在廣播電視工程中的應用[J].工程技術，2022（12）：7-9.

[4] 李永旾.5G移動通信技術在通信工程中的應用分析[J].網絡安全技術與應用，2022（04）：80-81.

[5] 陳曉鵬.5G移動通信技術在通信工程中的應用[J].大眾標準化，2022（01）：28-30.

作者簡介：劉建剛（1972-），男，漢族，山東省臨朐縣人，工程師，大學本科，研究方向為計算機通信。