【摘要】 我國經濟社會的發展帶動了科技技術水平持續提升，目前4G時代已經給人類生產生活提供更加優質的服務，而5G技術的推出，廣電將得到更大的發展空間。本文將結合移動通信技術的發展，談一談其對廣電領域的影響，并做出相應的預測。

一.引言

人類自發明了移動通信技術以來，一直希冀憑借技術的變革將更海量、更多元化的信息，即時的發送到世界的角角落落，試圖通過技術將世界聯通。2G技術雖然作為初代數字技術的使用，較1G模擬時代在通話質量上有了大幅提升，然而卻僅限于語音與文字的傳輸與處理。3G時代的數據傳輸速度有所提升，使得能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式。目前，4G技術已成為移動通信市場的主流，可以100Mb/s的速度下載，可利用移動終端流暢的收看在線視頻。此外終端之間的通信響應速度大幅提升，整個社會的溝通障礙進一步得到消除。而日前隨著5G技術的逐步商用，通信技術將再一次重構這個世界。

二. 4G移動通信技術及特點

4G為第四代移動通信技術的簡稱，主要包括 TD-LTE 和 FDD-LTE 兩種制式。通信速度的提高有利的支持了圖像、聲音、視頻和動畫多媒體產品在移動端的應用，為用戶提供了更加全面和方便的移動端體驗。它的主要關鍵技術包括：

1.正交頻分復用與多址接入

正交頻分復用（OFDM）是一種在無線通信環境下的高速數據傳輸技術。它將信道在頻域內劃分成許多相互正交的子信道，且每個子信道傳輸一個子載波，各子載波之間可以并行工作，進而可以采用多址方式進行接入。這種多信道傳輸模式最大限度的降低了傳輸碼的相互干擾，且子信道帶寬較窄，更加有利于信道之間的均衡。但是多子信道的劃分也降低了信道整體的傳輸效率。

2.高效編碼及調制技術

2G以語音傳輸技術為核心，只能提供文字類的短信息進行數據傳遞，3G以蜂窩移動通訊技術為核心可支持高速數據通信，而 4G 通訊技術將通信速度提升了幾個數量級，能夠滿足更多數據（如視頻）的流暢、高速傳輸 。在調制技術上分為正交頻分復用和自適應均衡調制等。

3.MIMO技術

MINO（Multiple-Input  Multiple-Output）即多輸入多輸出技術。指在發射端和接收端使用多個天線傳送和接收信號，采用空時處理技術進行信號處理，在空間上采取多收多發的天線分集；在時間上把不同信號在不同時隙內使用同一根天線發射，在不增加帶寬的情況下成倍提升通信系統容量和頻譜利用率，提升了通訊效率，同時也是數據高速率傳送的一個技術前提。

三．基于4G移動通信的直播系統

1.系統架構

4G 全媒體直播系統主要包括采集設備、編碼設備、傳輸網絡、解碼設備、播出發布設備等環節。采集設備包括手機、攝像機與等常用拍攝設備；編碼設備主要有移動電腦編碼系統、聚合硬件編碼器、手機軟件編碼系統 ；傳輸網絡主要由中國電信、中國移動、中國聯通3家4G移動網絡承載； 解碼由一臺接入公網的解碼服務器完成 ，網絡發布也可直接調用解碼服務器的 IP 流，無需額外網絡編碼器。

2.工作原理

4G 移動直播系統從結構上可劃分為發送系統、傳輸系統以及接收系統三部分 ，發送系統把手機、攝像機等采集設備輸出的信號編碼成 H.264 的IP 流 ，傳輸系統通過中國電信、中國移動、中國聯通 3 家的4G 公共網絡，傳輸到接收服務器系統和云平臺 。接收系統接收到 4G 網絡傳輸過來的 IP 流通過軟件解碼成SDI基帶信號供電視直播使用 。網站、微信與App 客戶端一般直接調用接收服務器或云平臺的 IP流 ，通過轉碼、發布服務器轉換成各自需要的碼流發布。接收系統根據 4G 網絡環境可設定不同的時延的量 ，延時參數設置越長，信號越流暢；也可設定不同的編碼碼流，碼流越低，信號越流暢 。

3.實踐應用

4G技術將小型現場節目的采、編、播變得輕量而簡單化，每個單機只需掛載4G視音頻編碼器，于是多機位信號可以實時推流至云服務器，并且云平臺提供云導播，轉碼，存儲，審核，推流，拉流直播以及評論互動等服務，廣電新媒體節目的制播變得低成本而輕量化。面對突發的新聞事件，采編人員無需再利用衛星車來傳輸現場信號至電視臺內，在最短的時間內即可將重大新聞事件向公眾播報，提高了媒體人的傳播效率。4G通信也可廣泛運用于體育賽事。馬拉松以及自行車賽這種賽程較長且需要跟拍途中選手的體育節目，受益于4G技術，比賽沿途不用再依靠架設大量的微波基站接收信號，再通過光纜專線回傳電視臺演播室或者現場的電視轉播車，各移動跟拍系統僅需攜帶裝有電池供電的4G編碼器，插入中國移動，中國電信，中國聯通三家移動通信運營商的4G SIM卡，利用H.264視頻編碼技術、流量池管理技術以及CDN加速，將原始的基帶信號壓縮編碼后以最高10Mb/s的速度，延時最低0.3秒上傳至云服務端，服務器端再解碼IP流，將視音頻信號完美還原成SDI基帶信號供直播使用。

四．5G移動通信時代

1.5G的優勢特點

5G作為3G、4G的延伸，可從多個方面來分析：①傳輸速度。當前4G網絡速度已經能夠滿足用戶大部分日常應用，但是對于影視資料畫面清晰度的要求有的時候仍不那么完美，而5G則能夠以超出4G數百倍的傳輸速度為人們提供服務，根據理論來看，可達到20GB/s，一部兩個小時的超清畫質電影能夠在1秒鐘內下載完成；②低時延。移動終端的通信時延構成大致是手機終端->基站->基站回傳核心網光纜鏈路->核心網信息處理->核心網回傳互聯網服務器鏈路->互聯網服務器，每一個環節都有相應的時延。據第三方網絡測試機構測試結果表明，2G網絡的通信時延為629毫秒；3G網絡時延為212毫秒；WIFI網絡時延為151毫秒；4G LTE技術時延為98毫秒。而5G的網絡標準希望將時延控制在1毫秒以內。研究發現，當痛覺從指尖傳導到腦干，也就是相當于痛覺傳導距離1米左右，需要花費29到200毫秒。這只是信息傳導到了腦干，而人體要作出反應，還需要一點時延，這個時延大概是幾十毫秒。那么5G網絡將比人類反應速度還快。③ 帶寬性能良好。5G毫米波使得基站中可安放更多的天線，當頻率處于30Ghz時，基站最多可使用256個天線同時收發信號，5G可以將移動網絡的帶寬容量提升數十倍乃至更大；④ 信號的精準投放。波束賦形又叫波束成型、空域濾波，是一種使用傳感器陣列定向發送和接收信號的信號處理技術。波束賦形技術通過調整相位陣列的基本單元的參數，使得某些角度的信號獲得相長干涉，而另一些角度的信號獲得相消干涉。波束賦形既可以用于信號發射端，又可以用于信號接收端。⑤終端點對點通信，5G另一項領先技術就是可以實現基于蜂窩網絡的D2D通信，也被稱為鄰近服務，通過此技術，用戶的數據可以不經基站中轉就可以直接在兩個終端之間進行傳輸，提高了通信效率。

2.5G需克服的挑戰

5G技術有兩種方案。一種是su b-6GHz頻段，它在4GLTE的基礎上略有改進，另一種則使用了2.4GHz以上的頻率，最終形式是毫米波技術。一般而言，隨著頻率的提升，數據傳輸速度和以更快速度傳輸更多數據的能力也會提高。另一方面，隨著頻率的提高，信號傳播距離也在降低，結果就是，需要部署更多中繼器和基站，意味著5G網絡的建設成本的大幅度提升。面對海量的基站，解決5G基站以及手機終端功耗問題也應勢在必行。

五．5G與未來

從以上對5G技術的介紹可以大膽推測，5G通訊將對社會上眾多領域產生重大，甚至是顛覆性的影響。5G技術的高帶寬通訊以及低延時特性結合人工智能將催生可靠自動駕駛、編隊駕駛、遠控駕駛的場景誕生。此外，云VR/AR、在線高清8K視頻、云游戲、聯網無人機、智能能源、無線醫療、智能制造、個人AI輔助等都隨著5G的崛起而將紛紛成為現實。那么從廣電的層面來說，受眾在線觀看高質量VR/AR，超高清視頻的需求將對廣播電視技術架構提出新的理念，而節目內容創意及生產也伴隨著5G技術出現更多的形式。2019年的3月的全國兩會新華社記者佩戴的一副AR智能直播眼鏡借助于5G技術可快速人臉識別，并將所見場景做實時直播回傳，轟動一時，使得大眾對將來5G時代下的廣電內容的制作充滿期待。假設未來在足球比賽中讓主裁判以及邊裁佩戴上這樣的裝備，并將幾個超高清現場視頻信號實時回傳至云端，供屏幕前的觀眾自由切換觀看，那么觀眾們的臨場感將大幅提升，看球樂趣勢必也相應提高。5G技術讓移動終端不再成為超高清視頻的禁區，那么廣電領域在開拓超高清視頻節目內容方面將不遺余力，全面加速對于4K HDR甚至是8K超高清的追求。個人認為，未來廣電的節目制作一定是傾向于沉浸式的，超高清的、極具互動意義的智慧廣電內容。

六．5G對廣電的影響

①廣電網絡的新布局。5G的強大技術使得廣電網也加入5G牌照的爭奪，最終拿下4.9GHz頻段50MHz頻譜。②內容分發的多元化。在5G時代，廣電網絡必須為用戶提供足夠的速率和容量。對許多用戶來說，速率要提升到100兆以上，并實現多屏分享、多屏互動、多屏同看和多屏續看。③ 內容承載的多樣性。在內容方面，要能承載電視節目、OTT內容、社交媒體、互動游戲、數字音頻、應急廣播等內容。 ④傳輸與覆蓋。用戶可使用廣域網、城域網、移動通信網、數字地面廣播網、無線局域網等訪問方式，實現覆蓋無處不在、通信質量穩定。⑤未來的廣電網絡。能支持智能調度和傳輸，即根據用戶需求，協調調動內容、網絡資源；要能進行智能分析和預測，即挖掘、預測用戶行為。

七．結語

人類對技術極限的追求從未停歇，4G已經改變了人們的生活方式，5G很可能將改變這個社會的各個領域。就廣電領域而言，5G將不僅僅改變傳播通路和傳播方式，還將很大程度上改變廣電內容的生產方式。因此借助于5G網絡，傳統廣電可以將觸角更高效的、更迅速的、覆蓋范圍更廣的深入到大眾的生活之中，將黨和政府的政策、思想宣傳到位；將時事新聞，社會動態及時、準確的發布。更好地把控了輿論導向，幫助提升了整個社會的運轉效率。因此，5G的到來，可以說是廣電重新崛起的強心劑。B&P