【48812】【论文转载】依据“5G+微波”的马拉松转播信号传输运用
在本年3月刊的《播送电视信息》杂志中，贵州播送电视台的肖建波、龙小燕、张林一起宣布了题为《依据“5G+微波”的马拉松转播信号传输运用》的论文。该文深化论述了在2023年贵阳马拉松赛事中，贵州台结合5G移动通讯技能与微波无线传输技能，构建一个高安稳性的移动传输体系，完成了赛事直播一切机位信号的全方位牢靠回传。文章特别强调了5G直播背包在保证信号传输安稳性和完生长途直播制造中的关键作用，展现了该技能计划在马拉松赛事直播范畴的共同优势和立异运用。小编特此转载，以飨读者。
摘要：为了让 2023 贵阳马拉松赛事的画面更多样化地出现，本文将 5G 移动通讯技能与微波无线传输技能进行相对有用结合，建立了 1 套具有高安稳性的移动传输技能体系，介绍了马拉松赛事中总控传输、赛道移动视音频信号及移动通话的全方位掩盖技能计划，该体系在实践中取得了杰出的作用。
马拉松作为全世界盛行的运动项目，具有深沉的文明根由和前史传承。2023 贵阳马拉松赛以“生态领跑”为主题，招引了来自 32 个国家和地区的选手参赛。为更好地展现选手风貌，把赛事精彩画面实时地出现给观众，贵州播送电视台安排技能人员提早对赛道进行了解、测验，依据测验成果，充沛的运用 5G 移动通讯技能和微波无线传输技能的优势互补，并结合光纤传输技能拟定了 1 套无盲点、全方位掩盖赛道的转播信号传输技能计划，完成高效安稳、低延时的实时赛道信号传输。
2023 贵阳马拉松赛全程 42.195km，赛道的起结尾均在贵阳世界会议中心北广场。为保证整个赛事转播的高效、高质，信号传输经过 5G分包网络聚合的传输方法和无线微波传输技能，将赛道内的移动信号传输至现场总控体系，由现场总控体系依据前期测验成果将一段时间内的最优的赛道信号传输至现场转播车并进行现场制造，制造完成后经过卫星+光缆+网络等多路由方法会聚至台内总控，台总控再将信号分发至 4K 演播室等节点构成终究播出信号，经过贵州卫视、动态 APP、G+TV、抖音、视频号等渠道巨细屏联动的方法来进行同步直播。赛事全体传输技能体系架构如图 1 所示。
2023 贵阳马拉松赛的赛道移动信号传输包含移动直播车 1（简称“马 1”，首要担任跟拍男子组榜首集团）、移动直播车 2（简称“马 2”，首要担任跟拍女子组榜首集团）、赛道移动摩托车、移动采访车等跟拍以及直升机航拍。整个传输信号采纳移动微波结合 5G 移动网络分包聚合传输，保证整个赛道上无线信号传输的高安全和高安稳。
移动微波传输体系分为 3 个部分，包含掩盖全赛道的中继点挑选、微波发射，以及微波接纳。体系首要担任男子组榜首集团跟拍使命（由马 1 和 1 号摩托车组成），摩托车上装备 1 台摄像机微波发射单元，摩托车的信号经过摄像机微波传至马 1 进行切换，马 1 装备 1 套车载大功率微波发射单元，切换后的信号经过大功率微波传至微波中继点。女子组由马 2 和 2 号摩托车组成，传输方法与男子组共同。直升机航拍装备了 1 套大功率微波单元，将航拍信号经过大功率微波传至微波中继点。
依据前期无线电环境勘察成果，微波运用的 3 个频率马 1 为 590MHz、马 2 为 570MHz、 航拍为 2680MHz，运用的频率需要到无线电办理部门进行存案。移动微波传输体系如图 2 所示。
为保证赛道微波信号传输的安稳，依据马拉松道路规划图对无线电环境进行了扫频测验、现场勘查及技能测验。在紧临赛道的区域建立 4 个微波信号接纳点，保证与接纳区域最远处直线km 内，以完成马拉松全程赛道的微波掩盖。
微波发射体系布置在马 1、马 2 及航拍直升机上，运用全向天线 的编码方法以最大极限节省带宽，并运用穿透才能和绕射才能强的 COFDM-QPSK 的调制方法，传输码率设置在 8M 左右，过夜最大极限保证移动画面的高安稳和高质量。延时量测验在 100ms 内，保证了整个赛事画面的及时性。
微波接纳体系架设在每个中继点，每个中继点布置 3 套微波接纳单元，别离用于接纳赛道马 1、马 2 和直升机航拍信号；3 台光端机（发）用以将微波接纳的 3 路信号经过光缆传输至起结尾的信号总控；光传输选用长间隔单通道 SFP 光发模块，传输间隔可达 80km。此外，每个中继点均装备 1 台 UPS，保证各中继点不间断供电。
5G 分包聚合网络传输体系首要是运用 5G 传输设备，将涣散在赛道遍地的 6 辆移动摩托车跟拍的不同选手、各类镜头，以及移动采访车实时收集的信号传输至起结尾的 4K 超高清转播车上。此外，在 2 辆直播车上装备 5G 背包作为备份传输方法，当车载微波产生毛病时，可经过 5G 传输设备将信号直接传回现场总控，保证安全。5G 分包网络聚合传输体系如图 3 所示。
此 次 5G 背 包 传 输 采 用 统 计 多 路 复 用（Inverse Statmux Plus，ISX+）技能，将完好的视频数据切片为小数据包，然后把这些小数据包经过多链路进行聚兼并传输发送到服务器，服务器依照规矩将其组包后经过 SDI 传输至总控台，5G 背包的聚合传输有用保证了弱网状况下的传输安全。
5G 背包传输选用 VBR H.264 的编码方法，码率设置为 10Mbps，延时为 2s，VBR 的动态编码方法能保证在赛道网络环境劣化的状况下仍能进行低码率信号传输，保证传输画面信号不中止。每台背包散布在赛道遍地移动摩托车及移动采访车上，依据前期对整个赛道的网络测验成果、运营商丢包率以及散布在赛道遍地的基站状况，装备了 3 张中国移动、3 张中国联通、2 张中国电信共 8 张 SIM 卡，以保证整个赛道移动传输网络环境的最优化。
5G 背包传输接纳服务器布置在起结尾的总控处。为保证信号高质量接纳，与中国移动、中国电信 2 家运营商进行洽谈，供给了移动、电信 2 条网络专线 个固定公网 IP 地址，并开设相应的事务端口号，上下行网络带宽不低于 100Mbps。一起，依据网络带宽测验，将移动与电信网络进行穿插布置和冗余规划，避免网络单溃点，保证整个接纳网络的高牢靠和高安全。
马拉松赛事的通话进程触及杂乱场区、跨区域、多组全体指挥调度，若仅选用公共通讯网络作为赛事进程中的首要通讯，在人员密布的时分就会出现容载缺乏、网络卡顿的状况，且达不到即时通讯的要求。
为保证整个赛事进程中赛道全程通话无死角，贵州播送电视台打造了“全掩盖通讯、可视化调度、多层级办理”的通线G 移动通讯技能及微波无线传输技能，在转播进程中设置了 2 套不同途径、不同路由的依据 IP 的语音传输（Voice over Internet Protocol，VoIP）通话体系和同频同播通话体系，构成冗余规划，每套体系均装备有导演组和技能组，完成不同组运用不相同集群信道、互不搅扰、同组内群呼群通，以及总控实时监听、调度。赛道通线 所示。
图 4 赛道通线 依据 VoIP 的通线 贵阳马拉松赛事转播的 2 辆直播车运用 VoIP 通话体系作为主路通话，VoIP通话矩阵设置在起结尾总控，通话矩阵装备导演组和技能组共 2 组不同集群，互不搅扰。马车运用
/5G CPE 结合装备的通话面板；移动摩托车选用手机端 APP 经过 5G 网络接入通线G 移动网络技能的大带宽、低延时特征，基本可完成整个通线 同频同播通话体系
同频同播通话体系选用数字集群通讯进行同频同播组网。同频同播运用主 / 从站方法，主站设置在起结尾总控，从站散布在 4 个中继接纳点。一切基站运用同频点设置，选用专网专用频率进行无线通讯，终端上行信号将被一个或多个从站一起接纳，并交由主站断定分发。全网基站依据分发指令和高精度 GPS 同步时钟，准确全网转发下行信号，整个同频同播通话体系频率的运用率高且所需带宽较低，有用克服了相邻建站必须作频率区别的约束，完成仅用最低的频率资源就过夜完成全赛道无缝掩盖的通话需求。单机点（移动摩托车、移动采访车）运用同频同播体系通话，赛道上运用数字对讲机经过建立的同频同播通话体系来进行实时通话，导演组通道设置为 CH-1、技能组通道设置为 CH-2。5 结语
依据 5G 移动通讯技能与无线微波传输技能建立的赛道移动传输技能体系，很好地将 2023 贵阳马拉松赛上运动员的反响、各种具有冲击力和个性化特征的镜头及航拍贵阳（现状、地标等）画面全部出现给观众，展现了贵阳“生态领跑”的城市形象，诠释了“爽爽贵阳”的城市品牌，有助于推进体育、文明和旅行等范畴的交融开展。本计划的研讨与施行，旨在探究 5G 移动通讯技能和微波无线传输技能的交融在马拉松体育赛事中的立异型运用。
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