广播信源传输中5G通信技术的应用

摘要:近年来随着通信技术的发展，5G技术在各行各业得以应用，带动了广播无线发射信源传输技术的创新和发展。根据4G通信信号在无线广播信源传输链路中的应用经验，对今后5G信号的应用进行探讨，以期提高广播电视信源传输的多样性和可靠性。

关键词:5G;广播;信源传输;应用

引言

近年来随着通信技术的发展，5G成为全球高度关注的移动通信技术内容。特别是最近两年，5G技术快速成熟发展，在很大程度上改变着人民的生活方式和传统的技术结构。在如今的网络系统中已经存在广播电视技术与互联网技术融合，而且经过实践取得了较好的效果。5G技术逐渐在广播电视技术中得以应用，对广播信源传输技术也带来了创新和发展［1］。鉴于此，对广播信源传输链路进行5G信号无线传输应用的探讨，逐渐成为广播电视无线发射技术工作者共同关注的问题。

1广播发射信源传输的特点

广播发射信源传输是关系到整个广播无线发射业务的核心根本，信源传输的稳定性和可靠性是无线发射安全播出的生命线，所以保证广播发射信源传输的安全至关重要。传统的骨干广播无线发射台站的广播节目在电台制作完成后主要通过光缆、微波通道传输到发射台站，然后通过发射机把广播信号发射出去。传统广播无线发射台站信源传输具有以下特点:传输地理位置条件受限，建设维护成本较高，增加发射补点不灵活。光纤传输、微波传输具备较好的稳定性且衰减小，但广播无线发射台站为了追求无线发射覆盖效果，一般建在当地地理位置较偏远、海拔较高山上，在建设传统光纤链路以及微波链路时建设投入成本较大，且后期维护成本较高。在偏远山区增加广播覆盖补点时，可能只会选择采用光纤链路、微波链路方式中的一种，不具备信源传输链路的备份冗余性，信源稳定性和可靠性不能得到保证，给广播节目安全播出带来隐患。

25G移动通信技术能够适应广播发射信源传输的特点

5G是面向社会需求而出现的新的移动通信方面的技术，随着现有技术的不断进步成熟，应用范围在不断得到扩大和延伸，将5G技术应用到广播无线发射技术上主要具有以下技术特点。(1)5G技术信息传输速率高5G传输速率可以达到10Gb/s，这一速率是目前现阶段大范围应用4G技术传输速度的100倍，同时5G可以实现移动通信技术中的波谱高频段资源进行深度开发利用，从而优化高频率无线电波的穿透力，使移动通信传输质量和速率实现明显提升，5G技术能够在保持强大穿透力的同时提升通信技术的安全系数，能够满足广播信号的无线发射信源要求［2］。(2)5G技术信息传输时延小5G技术具备高效频谱利用率以及能效，比4G的传输速率、资源较高一个层次，它的无线覆盖性能得到提高，缩短了传输时延，能够全面稳定广播信号的传输，提高广播信号传输的质量和可靠性［3］。(3)应用成本低相较于在偏远高山无线发射台站建设光缆链路及微波链路，在5G通信大范围覆盖以后，可以利用就近5G通信基站的信号进行广播信源信号的传输。在5G技术框架内，对基础设施建设要求有所降低，在运营维护方面的投入也相对减少，能够在很大程度上降低技术使用成本。

3通过4G通信信号搭建的高山台广播信源传输链路的探索

杜鹃山和五狮山分别位于宁波市下属的宁海县和象山县，海拔高度分别约为450m和557m。因宁波电台本地调频节目覆盖需求，在宁海杜鹃山和象山五狮山都设立了调频转播台。在系统运维过程中，由于宁波广播节目的信源传输只有光缆传输一个手段，在光缆出现故障时，无法将信号传送到发射机播出，造成转播信号停播。为解决宁海、象山调频广播信源备份问题，笔者作了前期调研。由于地理位置原因，两个转播台都在偏远山区山顶，目前没有多余的光缆资源作为备份链路。重新部署备份光缆传输链路，投资很大，考虑到成本投入，基本无法实现。通过实地调研，两个转播台所在山顶位置，发现都有联通公司手机基站信号覆盖，因此制定了利用联通4G信号传输广播备份无线播出信源方案。方案系统实现如图1所示。

3．14G路由器的选择

为了利用4G信号来传输广播信源，选择了山东有人信息技术有限公司的USR-G806工业无线路由器。USR-G806路由器可以通过安装电信运营商的SIM卡支持将接收的4G信号转换成互联网WiFi网络信号，也可以使用将转换的4G信号以有线方式连接。

3．2信源接收

通过4G路由器，在调频机房安装一台计算机，接收互联网上的宁波广播流媒体节目作为广播节目源。由于每台计算机只支持一个声音输出，为了保证接收多套广播节目，我们采用了虚拟机技术。在电脑中安装多台虚拟机，每台虚拟机对应一个USB声卡。为了保证系统运行流畅，电脑主机采用Win7系统，安装Vmwareworkstation虚拟机系统，同时安装VLC媒体播放系统软件。因为广播流媒体采用64K串流播出，如果采用24小时接收，每个台站4套广播节目将产生150G每月的流量，流量费用较高。因此我们采用远程控制播发模式，在光缆主信号故障情况下，启动接收、播出网络节目源。

3．3远程控制

为了达到远程控制，我们在G806工业路由器上启用了内网穿透功能，将内部计算机通过花生壳端口映射到外网。通过互联网，登录到机房电脑，启动媒体 流播放器进行播放。

3．4信号切换

为了保证光缆主信号和4G备份信号两个信源之间自动切换，我们选择大连捷成公司的模拟应急切换器imod-AAS5103。捷成应急切换器AAS5103支持主路优先原则，在主路信号中断情况下，备入信号就会自动切入。切换器支持网络管理和远程控制。为了保证机房实际控制，采购中增加本地控制面板，支持手动切换。

3．5应用效果

系统建成后，经过多次测试，新建的系统运行均能可靠稳定地作为备用信源播出，为偏远高山广播无线发射台增加了一条无线信源传输链路，增加了无线发射高山台信源的冗余性和信源传输稳定性，同时能够对高山台站机房的信源播出进行自动化远程控制，且整个系统建设成本较低。因考虑到安全播出和网络安全因素，本系统只作为高山台站信源传输的短时应急备份系统，作为无线广播发射技术方面的探索应用。

4未来5G技术在广播信源传输中应用分析探讨

在现阶段通过4G信号进行广播信号信源传输技术上已经实现，经过今后几年建设，5G基站大范围覆盖以后，利用5G通信技术的低时延、大速率传输，可以对骨干无线发射台站的信源播出信号进行测试。在大范围使用5G信号作为信源传输时，需要具备以下几个条件:(1)网络安全问题。广播电视安全播出责任重大，传统的广播电视安全播出网络均是在广电系统内部网络中运行，与互联网进行物理上隔离，在很大程度上能够保证信源传输的内容不受网络安全的威胁和恶意篡改，信源安全播出能够得到保障。在通过5G信号信源传输时，需要建设好网络安全防护，只有解决这个问题，5G在无线发射上的使用才能有新的突破。(2)流量资费。5G信号作为传输无线发射信源链路时，需要消耗一定的流量，如若按照现阶段流量资费计算，传输性价比较低，只有在大幅降低流量资费后，5G信号传输无线发射信源才能大范围使用。

5结语

本文对5G信号在广播信源无线传输中的应用进行了探讨，对5G技术应用所要解决的问题进行分析。随着社会发展，5G技术必将有长足的进步，切实保障广播无线发射技术取得良好的发展。

参考文献:

［1］赵义．5G技术在未来电视广播技术中的应用［J］．黑龙江科学，2019，9(10):78－79．

［2］王治博．试论5G在下一代广播电视网中应用［J］．中国有线电视，2019，(03):236－238．

［3］陈颢元．5G移动通信的特点及应用［J］．通讯世界，2017，(24):96－97．

作者：王实现 单位：宁波广播电视集团