5G时代对于无线话筒系统的应用与构建

5G时代对于无线话筒系统的应用与构建

邓智林

长沙市湘剧保护传承中心 湖南省 长沙市  410000

1、介绍

为了推动5G技术的快速发展，充分利用无线电频谱资源优势，《中国无线电管理条例》要求，按照700MHz频段直播电视业务频谱利用情况，我们将对频谱利用计划进行调整，以满足未来发展的需求。通过调整702-798MHz频段的频率，我们可以为移动通信网络提供更高的效率，而703-743/758-798MHz频段则可以满足频分双工(FDD)工作的需求。我国无线广播机构已经取消了702-798MHz频段内新申报的直播服务无线电发送设备型号审核许可证，同时，各省市、自治州、地级市也不再受理和审核702-798MHz频段内新申报的广播电视业务接收器(站)设立和使用许可，以确保广播电视网络服务的安全性和可靠性。

根据工信部的文件，4G和5G基站可以使用最大40M带宽，但手机最多只能使用30M带宽，而这30M带宽已经被限制在703-733MHz或718-748MHz之间。目前，广电采用FDD方式，上行带宽为703-733MHz，下行带宽为758-788MHz。基于以上频率分配，先进行定性分析，首先5G是无线的，通常功率不会很大，而有线电视是同轴传输，有屏蔽层，应该是不会受到干扰；其次目前正在清频的DVB-T地面数字广播电视之前也用到了700MHz频段，并没有对有线电视产生干扰。尽管5G700MHz基站已经部署了大量，但仍有部分用户投诉700MHz频段的频道受到影响，比如2022年，索尼旗下多款麦克风产品采用的700MHz频段，导致其出现吞字、消音等问题，严重影响了用户的使用体验。

700MHz 频段的网络覆盖范围极其广泛，用户体验极佳，因此被国际上称为“红利频段”，具有重大的商业和战略价值。然而，随着700MHz清频技术的发展，移动通信的无线信号可能会对同轴传输的有线数字TV产生干扰，从而影响用户的正常观看体验。针对此，本文将对700MHz被5G占有情况下有线数字电视的影响进行分析。

2、700MHz频段5G网络的应用

通过5G专网的应用，可以利用“黄金频段”《频段》中的部分频率信息资源，建立基站、传送网、内核网等相关互联网基础建设，从而实现更高效的网络覆盖。700MHz频段有着许多优点，如低成本组网、强大的渗透力、广泛的覆盖面及其较低的信息传递损失等，这些都是数字红利的重要体现。5G公网的应用可以为开发者带来更多的网络接入业务，从而实现端到端网络分片，并且可以按照客户的需求推出更加个性化的网络接入业务。此外，5G专网可以独享700MHz频率，而5G公网则不太可能独享这一频率，因此，在使用5g公网时，应该充分考虑频谱资源的利用，以便更好地满足用户的需求，并且可以更有效地利用5g公网的优势，从而提高客户的体验。一般来说，需要通过其他行业来共享频率资源，以实现更有效的利用。从网络技术覆盖范围的角度来看，5G专网的00MHz频段有着显著的优势，而且伴随车牌的开始发行，700MHz频段的产业链也将逐渐成熟，从而使5g公网的优势更加明显。根据700MHz频率的传播特性和单基站覆盖半径的优势，5G专网的建设投资要低于5G公网，这使得5G专网具有更强的接入配用电侧控制业务的能力，并且可以满足电力业务的定制化设计，从而提供更高质量的控制和管理效果。5G专网具有更高的安全性和可靠性，能够实现对业务的自主管控。此外，5G公网可以充分利用运营商的运维经验和技术优势，使行业用户在使用公网时能够获得更大的便利。经过分析，5G专网的应用可以为电力物联网的发展提供有力的支撑，为公司带来新的商机，并为其带来更多的利润增长点。因此，强化5G专网的应用不仅能够满足当前电力物联网建设的需求，而且还能够为公司的网络管控和信息安全提供有力的保障，在实际运行中可以取得显著的经济效益。

3、无线广播通信的创新技术

（1）通过技术融合，为5G通信广播融合系统提供了坚实的技术基础

5G系统在演进过程中，采用了一种全新的架构设计，将广播与单播空口资源进行了融合，实现了一体化的架构，并且解除了业务与视频控制能力的耦合，从而实现了5G广播多播技术的有效应用。通过改进现有的单播网络，我们可以提高组播的活跃度和移动性管理能力。同时，我们还解除了会话管理和业务的关联作用，使网络能够根据需要部署网络，降低部署成本。

5G广播通过整合系统的空口技术，可以有效地实现多播业务的信息整合，从而提高了传输组播和单播服务的效率。这种方法基于物理层业务共享通道动态调整资源分配，支撑HARQ共享体系，大大减少了用户支持传输的硬件变动，为产业化R&D提供了更多便利。通过使用移动单组播技术，基站可以实现统一的单组播承载框架，从而在组播服务体验无法得到保障时，可以实现动态切换，从而为组播业务提供更高的质量保障，同时，还可以根据空口用户数动态调整发送模式，以达到最大化传输效率。通过建立核心网统一分配的PDCP序列管理机制，可以有效地实现组播移动性，同时基站间的数据包传送，从而有效地改善组播广播服务的连续性情况。

根据3GPP的定义，n28频段的带宽为2×45MHz，其起止频点分别为703~748/758~803MHz。2020年3月25日，制造业和信息化部颁布《制造业和信息化建设部有关下调700MHz频段频率应用计划的通告》，确定将702~798MHz频段的频率进行计划下调，以满足移动通信体系的需求，并将703~743/758~798MHz频段的频率计划用作频分双工(FDD)方式的移动通信体系。3GPP将n28单载波带宽扩展至2×20MHz，这一提升幅度达到了100 %，这大大提高了中国国内700MHz频谱的利用效率，也改善了终端业务的体验。通过创新的方案，700MHz系列的企业标准和行业标准在制定过程中考虑了大带宽系统接入不同能力终端时出现的端网不兼容性问题。为了解决这个问题，3GPP将n28单载波带宽扩展至2×20MHz，实现了100%的带宽提升。这项创新方案大大提高了中国国内700MHz频谱的利用效率，同时也改善了终端用户的使用体验。通过制定700MHz大带宽核心标准，为国内部署提供了更高效的频谱利用和更强大的网络能力，这为大带宽产品的研发和入网提供了有力的支持，也为用户提供了更加便捷的服务。（2）频谱共存情况下干扰的克服问题

由于传输网和通讯网的通讯模式有所不同，频率使用也有明显差别。广播网采取单向传输，因此频谱规划采取全下行形式；而通信网则采取双向传输，因此频谱规划采取上下行成对的形式。在建设5G电话传输混合网络系统时，为了解决下行链路和上游线路频率共用的实际问题，采用700MHz频段作为广播网低频信号是必不可少的。然而，在这个频段，700MHz数字电视广播塔仍然存在一定的影响，因此需要进一步加以解决。采用700MHz数字广播网络组网，发射设备架设高度较大，输出功率也较大，但是由于宏基站上行接收受到了700MHz5G蜂窝移动通信网络的强烈影响，从而使得该频段上的数字广播电视服务无法及时清退，极大影响了5G通讯传输整合体系的开放和运营。为了有效地减少网络开通受到打扰的影响，可以采用广播塔扰乱源确定方法，根据确定高打扰区域的范围、聚类同类型的高打扰区域以及确定区域影响最强的目标，并利用人工智能技术实现精准的扰乱源确定，从而将广播塔扰乱确定的速度提升至秒级。为了解决5G宏基站受广播塔影响而没法顺利接受近端终端上行发送信息的实际问题，我们提供了一种采用干涉图谱的扰动避让方法，即通过跳频部署广播信息相应的连接基准信息，以确保终端用户可以有效地避开扰动连接体系；此外，我们还利用感知学习技术，形成干涉图谱，并将控制信道和业务信道设置在扰动较低的位置，以便更好地实现信息的传输和接受。

为了有效抑制广播塔阻塞干扰对全宽带底噪的显著影响，本文给出了一种分片式子带过滤器增强方法，它运用广播电台塔发送信息的宽带稳定、频段可知的特性，能够灵活配置多种干扰源，从而达到有效抑制底噪的目的。为了更好地处理广播电台塔干扰信号，我们需要选择合适的子带过滤器。如果没有配置子带滤波器，广播塔内部的上游频率将无法正常应用，只能采用8~16MHz的同频频谱。这样，在30MHz的上游宽带范围内，能够显著提高27~53%的视频效率。

（3）降本增效的挑战

为了实现5G通信传输融合系统的规模化应用，需要在保证网络耦合和各代共生的前提下，同时满足广播网运营商无托底现网的要求，以及高速通达的要求。因此，必须充分考虑未来融合经营可能面临的挑战和问题。考虑到通信和传输运营商在融合网络建设、运营和管理方面的差异，我们应该充分利用他们的经验，并将网络资源进行共享，以最大程度地复用电信运营商的积累，达到建设和运行的标准，同时最大限度地降低建设和运营成本。

使用世界首创的管控面统一、服务面桥接的AN共用的网络系统结构，不仅可以保证广播与电信运营商之间发展的自主性，而且可以充分利用电信运营商在AN方面的运营优化经验，从而保证未来5g互联网通信无线广播融合网络系统可以做到无线音频信息资源有效灵活使用，这也是实现统一化技术标准的关键所在。为此，我们系统设计了网络控制面的统一集成，并有针对地进行了两个网络系统结构革新，以期达到更好的效果，实施更有效的服务战略，从而提高总体的效率，获得更大的效益。为了达到无现网的广播运营商业务的全面融合托底，我们产品设计了一种桥接结构，以适应各方运营商的业务策略和网络管理标准的要求，并进行桥接核心网的运维管理，使得各方业务策略和网络管理运维的技术标准保持一致，同时也有效地做到了安全隔离。

这种全球首创的AN共享结构，与传统的MOCN方案形成了鲜明的对比，它能够进行多频段、多制式的接入资源整合，使得整个网络系统能够进行融合运营。在这种结构下，通过创新的业务流程，如业务连续性、话音、互联互通等，能够有效地控制和管理控制面，同时也能够有效地疏通用户面。MOCN结构与其他网元自主运营的明显区别在于，它采用了全球首创的共享网络架构，能够提供敏捷有效的网络系统运维管理方式。此外，它还支持灵活多样的分域控制下发，完成会话级和QoS Flow层级的服务控制；流量标识的颗粒度能够达到载波量级，主辅载波的计费也能够进行差别化的计算和管理。通过全网共生结构，5G通信广播融合系统不仅能够达到高速商用和平滑演进的目标，而且还能够为互联网运营商业务提供降低成本建网、“双碳”节能目标的“降本增效”解决方案。

（4）通过业务整合和应用激活，建立一个融合、开放的融媒体业务体系。

5G网络的出现为数字广播行业带来了巨大的改变，它不仅提高了服务质量，提升了视频质量，还丰富了生态圈。通过与传统广播电视业务经营者的合作，5G网络技术可以与主流文化传播服务形成紧密协同，并促进“网络+服务”和“融媒体”生态的开放共享。

随着5G技术的发展，传统的无线广播服务不再受到限制，可以通过移动通信网络系统的弹性资源分配机制进行广播、组播和单播的灵活性切换，并且可以利用5g宏基站设施形式，进行按需定向的无线广播服务传送，从而达到更加便捷的接收数字广播TV服务，同时也可以利用蜂窝小区组网技术，进行更加充分的产业链复用，从而提升无线广播服务的效率和质量。5G技术不仅大大提高了频谱利用效率，而且还能满足用户的上行传递需求。此外，5g网络终端形式多样，移动性强，使得广播业务更加灵活多样，体现了多屏互动的融媒体宣传价值，如图三所示。。5G视为新一代基础设施的重要组成部分，如果形成主流文化宣传媒体门户，将有利于提高5G覆盖率和行业链生态的多样性，为社会大众提供更加便捷、高效、全面的融合媒体新闻传播服务，充分发挥多屏互动的价值，实现极致的频谱效率。

4 总结

随着中国5G商用的全球领先地位的取得，如何进一步减少5G网络的建造和运营成本，提升5G网络的价值，仍然是中国5G运营商面临的两大挑战。5G通信广播融合系统为解决这两大问题提供了有效的解决方案，一方面，它可以完成关键村镇和局部关键行政村覆盖范围的农村数据基础设施建成任务，从而大大降低5G工程投入和能源生产成本；同时，它还可以引领和充分发挥5G网络成为世界主流宣传媒介的作用，从而推动中国5g网络的发展，促进中国经济的可持续发展。通过推动5G网络系统的建立和运营，提升其价值，促进5G通信广播融合系统的商业化和发展，从而达到电信网络与业务信息内容服务的全面整合。

作者简介：邓智林，出生年月：1978-01-30，星海音乐学院，湖南，长沙，汉族，主任舞台技师，主要从事舞台演出，艺术教学，音乐视频录制.