【摘要】 我国经济社会的发展带动了科技技术水平持续提升，目前4G时代已经给人类生产生活提供更加优质的服务，而5G技术的推出，广电将得到更大的发展空间。本文将结合移动通信技术的发展，谈一谈其对广电领域的影响，并做出相应的预测。
一.引言
人类自发明了移动通信技术以来，一直希冀凭借技术的变革将更海量、更多元化的信息，即时的发送到世界的角角落落，试图通过技术将世界联通。2G技术虽然作为初代数字技术的使用，较1G模拟时代在通话质量上有了大幅提升，然而却仅限于语音与文字的传输与处理。3G时代的数据传输速度有所提升，使得能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式。目前，4G技术已成为移动通信市场的主流，可以100Mb/s的速度下载，可利用移动终端流畅的收看在线视频。此外终端之间的通信响应速度大幅提升，整个社会的沟通障碍进一步得到消除。而日前随着5G技术的逐步商用，通信技术将再一次重构这个世界。
二. 4G移动通信技术及特点
4G为第四代移动通信技术的简称，主要包括 TD-LTE 和 FDD-LTE 两种制式。通信速度的提高有利的支持了图像、声音、视频和动画多媒体产品在移动端的应用，为用户提供了更加全面和方便的移动端体验。它的主要关键技术包括：
1.正交频分复用与多址接入
正交频分复用（OFDM）是一种在无线通信环境下的高速数据传输技术。它将信道在频域内划分成许多相互正交的子信道，且每个子信道传输一个子载波，各子载波之间可以并行工作，进而可以采用多址方式进行接入。这种多信道传输模式最大限度的降低了传输码的相互干扰，且子信道带宽较窄，更加有利于信道之间的均衡。但是多子信道的划分也降低了信道整体的传输效率。
2.高效编码及调制技术
2G以语音传输技术为核心，只能提供文字类的短信息进行数据传递，3G以蜂窝移动通讯技术为核心可支持高速数据通信，而 4G 通讯技术将通信速度提升了几个数量级，能够满足更多数据（如视频）的流畅、高速传输 。在调制技术上分为正交频分复用和自适应均衡调制等。
3.MIMO技术
MINO（Multiple-Input Multiple-Output）即多输入多输出技术。指在发射端和接收端使用多个天线传送和接收信号，采用空时处理技术进行信号处理，在空间上采取多收多发的天线分集；在时间上把不同信号在不同时隙内使用同一根天线发射，在不增加带宽的情况下成倍提升通信系统容量和频谱利用率，提升了通讯效率，同时也是数据高速率传送的一个技术前提。
三．基于4G移动通信的直播系统
1.系统架构
4G 全媒体直播系统主要包括采集设备、编码设备、传输网络、解码设备、播出发布设备等环节。采集设备包括手机、摄像机与等常用拍摄设备；编码设备主要有移动电脑编码系统、聚合硬件编码器、手机软件编码系统 ；传输网络主要由中国电信、中国移动、中国联通3家4G移动网络承载； 解码由一台接入公网的解码服务器完成 ，网络发布也可直接调用解码服务器的 IP 流，无需额外网络编码器。
2.工作原理
4G 移动直播系统从结构上可划分为发送系统、传输系统以及接收系统三部分 ，发送系统把手机、摄像机等采集设备输出的信号编码成 H.264 的IP 流 ，传输系统通过中国电信、中国移动、中国联通 3 家的4G 公共网络，传输到接收服务器系统和云平台 。接收系统接收到 4G 网络传输过来的 IP 流通过软件解码成SDI基带信号供电视直播使用 。网站、微信与App 客户端一般直接调用接收服务器或云平台的 IP流 ，通过转码、发布服务器转换成各自需要的码流发布。接收系统根据 4G 网络环境可设定不同的时延的量 ，延时参数设置越长，信号越流畅；也可设定不同的编码码流，码流越低，信号越流畅 。
3.实践应用
4G技术将小型现场节目的采、编、播变得轻量而简单化，每个单机只需挂载4G视音频编码器，于是多机位信号可以实时推流至云服务器，并且云平台提供云导播，转码，存储，审核，推流，拉流直播以及评论互动等服务，广电新媒体节目的制播变得低成本而轻量化。面对突发的新闻事件，采编人员无需再利用卫星车来传输现场信号至电视台内，在最短的时间内即可将重大新闻事件向公众播报，提高了媒体人的传播效率。4G通信也可广泛运用于体育赛事。马拉松以及自行车赛这种赛程较长且需要跟拍途中选手的体育节目，受益于4G技术，比赛沿途不用再依靠架设大量的微波基站接收信号，再通过光缆专线回传电视台演播室或者现场的电视转播车，各移动跟拍系统仅需携带装有电池供电的4G编码器，插入中国移动，中国电信，中国联通三家移动通信运营商的4G SIM卡，利用H.264视频编码技术、流量池管理技术以及CDN加速，将原始的基带信号压缩编码后以最高10Mb/s的速度，延时最低0.3秒上传至云服务端，服务器端再解码IP流，将视音频信号完美还原成SDI基带信号供直播使用。
四．5G移动通信时代
1.5G的优势特点
5G作为3G、4G的延伸，可从多个方面来分析：①传输速度。当前4G网络速度已经能够满足用户大部分日常应用，但是对于影视资料画面清晰度的要求有的时候仍不那么完美，而5G则能够以超出4G数百倍的传输速度为人们提供服务，根据理论来看，可达到20GB/s，一部两个小时的超清画质电影能够在1秒钟内下载完成；②低时延。移动终端的通信时延构成大致是手机终端->基站->基站回传核心网光缆链路->核心网信息处理->核心网回传互联网服务器链路->互联网服务器，每一个环节都有相应的时延。据第三方网络测试机构测试结果表明，2G网络的通信时延为629毫秒；3G网络时延为212毫秒；WIFI网络时延为151毫秒；4G LTE技术时延为98毫秒。而5G的网络标准希望将时延控制在1毫秒以内。研究发现，当痛觉从指尖传导到脑干，也就是相当于痛觉传导距离1米左右，需要花费29到200毫秒。这只是信息传导到了脑干，而人体要作出反应，还需要一点时延，这个时延大概是几十毫秒。那么5G网络将比人类反应速度还快。③ 带宽性能良好。5G毫米波使得基站中可安放更多的天线，当频率处于30Ghz时，基站最多可使用256个天线同时收发信号，5G可以将移动网络的带宽容量提升数十倍乃至更大；④ 信号的精准投放。波束赋形又叫波束成型、空域滤波，是一种使用传感器阵列定向发送和接收信号的信号处理技术。波束赋形技术通过调整相位阵列的基本单元的参数，使得某些角度的信号获得相长干涉，而另一些角度的信号获得相消干涉。波束赋形既可以用于信号发射端，又可以用于信号接收端。⑤终端点对点通信，5G另一项领先技术就是可以实现基于蜂窝网络的D2D通信，也被称为邻近服务，通过此技术，用户的数据可以不经基站中转就可以直接在两个终端之间进行传输，提高了通信效率。
2.5G需克服的挑战
5G技术有两种方案。一种是su b-6GHz频段，它在4GLTE的基础上略有改进，另一种则使用了2.4GHz以上的频率，最终形式是毫米波技术。一般而言，随着频率的提升，数据传输速度和以更快速度传输更多数据的能力也会提高。另一方面，随着频率的提高，信号传播距离也在降低，结果就是，需要部署更多中继器和基站，意味着5G网络的建设成本的大幅度提升。面对海量的基站，解决5G基站以及手机终端功耗问题也应势在必行。
五．5G与未来
从以上对5G技术的介绍可以大胆推测，5G通讯将对社会上众多领域产生重大，甚至是颠覆性的影响。5G技术的高带宽通讯以及低延时特性结合人工智能将催生可靠自动驾驶、编队驾驶、远控驾驶的场景诞生。此外，云VR/AR、在线高清8K视频、云游戏、联网无人机、智能能源、无线医疗、智能制造、个人AI辅助等都随着5G的崛起而将纷纷成为现实。那么从广电的层面来说，受众在线观看高质量VR/AR，超高清视频的需求将对广播电视技术架构提出新的理念，而节目内容创意及生产也伴随着5G技术出现更多的形式。2019年的3月的全国两会新华社记者佩戴的一副AR智能直播眼镜借助于5G技术可快速人脸识别，并将所见场景做实时直播回传，轰动一时，使得大众对将来5G时代下的广电内容的制作充满期待。假设未来在足球比赛中让主裁判以及边裁佩戴上这样的装备，并将几个超高清现场视频信号实时回传至云端，供屏幕前的观众自由切换观看，那么观众们的临场感将大幅提升，看球乐趣势必也相应提高。5G技术让移动终端不再成为超高清视频的禁区，那么广电领域在开拓超高清视频节目内容方面将不遗余力，全面加速对于4K HDR甚至是8K超高清的追求。个人认为，未来广电的节目制作一定是倾向于沉浸式的，超高清的、极具互动意义的智慧广电内容。
六．5G对广电的影响
①广电网络的新布局。5G的强大技术使得广电网也加入5G牌照的争夺，最终拿下4.9GHz频段50MHz频谱。②内容分发的多元化。在5G时代，广电网络必须为用户提供足够的速率和容量。对许多用户来说，速率要提升到100兆以上，并实现多屏分享、多屏互动、多屏同看和多屏续看。③ 内容承载的多样性。在内容方面，要能承载电视节目、OTT内容、社交媒体、互动游戏、数字音频、应急广播等内容。 ④传输与覆盖。用户可使用广域网、城域网、移动通信网、数字地面广播网、无线局域网等访问方式，实现覆盖无处不在、通信质量稳定。⑤未来的广电网络。能支持智能调度和传输，即根据用户需求，协调调动内容、网络资源；要能进行智能分析和预测，即挖掘、预测用户行为。
七．结语
人类对技术极限的追求从未停歇，4G已经改变了人们的生活方式，5G很可能将改变这个社会的各个领域。就广电领域而言，5G将不仅仅改变传播通路和传播方式，还将很大程度上改变广电内容的生产方式。因此借助于5G网络，传统广电可以将触角更高效的、更迅速的、覆盖范围更广的深入到大众的生活之中，将党和政府的政策、思想宣传到位；将时事新闻，社会动态及时、准确的发布。更好地把控了舆论导向，帮助提升了整个社会的运转效率。因此，5G的到来，可以说是广电重新崛起的强心剂。B&P