5G在广播电视技术领域的应用论文_范志斌

5G在广播电视技术领域的应用论文_范志斌

(郑州人民广播电台,河南省 郑州市 450000)

摘要:移动通信技术和智能终端的发展带来了移动互联网时代。第五代移动通信技术( 5G) 要支持增强移动宽带应用场景,网络流量的绝大部分来自视频类应用,需要以优化的方式传输。广播方式可以用来汇聚视频流量,提高5G 网络传输效率。对于广电网络,用户获得信息的行为习惯已经发生改变,广电网络需要开展个性化、交互业务以丰富用户体验。因此,移动和广播电视网络融合逐渐成为信息领域的研究热点。

关键词:移动通讯技术;5G网络;应用

目前,移动新闻的用户量已超过5 亿,占网络用户总数的70%以上。随着5G 高新技术的不断发展,移动媒体加速发展进入到了一个新的阶段。未来的5G 技术将形成以用户为中心构建的全方位信息生态系统。5G 为用户提供光纤的接入速率,“零”延时的使用体验,承载千亿设备的连接能力,超高的流量、连接数密度和超高的移动性等多重场景的快速一致服务,业务和用户感知系统的智能优化等便利,大大改变并提升了生活体验和生活方式。如果说4G 改变了我们的生活,那5G 改变的是整个社会。

一、慨述

在全球范围内,各国家和组织正在积极开展5G(第五代移动通信)的相关试验,推动5G 的发展。5G 将呈现使用规模日益壮大、经济价值逐渐显现、应用场景层出不穷等特征。对于5G 系统,全球移动通信业界在移动通信国际标准组织3GPP 的范畴内发起了对于5G 灵活广播/ 组播类业务的需求研究。与4G 相比,5G 的广播/组播传输技术显著增强。在向多个用户或设备传递相同的内容时,与点对点的PTP单播传输相比,点对多点PTM的广播传输方式是更有效的传输机制,即使在蜂窝通信网络中也存在这样的应用场景。虽然5G能够提供高速的用户接入速率,但是广播传输方式仍有相当的应用场景,典型的如向多个用户同时传送服务或应用程序。5G 灵活、高效融合、开放的特性使得创新业务在交通、工业等各个行业加速融合,在各垂直行业的应用更加多样化。在5G 垂直行业应用中,PTM 广播是应用的一个基本特征,广播技术的应用主要包括媒体与娱乐、应急广播、车联网和物联网。在媒体和娱乐应用中,广播技术便于视听媒体内容和服务的分发,特别是在进行吸引大量观众的现场活动直播时。5G 广播网络覆盖范围既可以局限于某个特定的区域,也可以扩展到更广阔的区域,甚至能实现全国范围的覆盖。近年来,新兴的高质量、沉浸式的音视频内容不断涌现,并变得越来越普及,如UHD、3D、虚拟和增强现实(VR/AR),在传播这些视频内容时,使用广播技术可能达到更高的效率。

二、5G 技术

5G指的是第五代移动通信技术,也包括对现有无线接入技术的演进,以及新增的补充性无线接入技术集成后解决方案的总称。从某种意义上讲,5G 更像是一个真正意义上的融合,它提供了人和人、人和物以及物和物之间安全、高速、高效和自由的联通。也就是说在大幅提升用户使用互联网应用体验的同时,还将全面支持以物为中心的物联网业务和服务,实现人与人、人与物以及物与物的智能互联。国际电信联盟启动5G 标准研究工作,并明确分阶段完成相关工作,国际标准研究,华为在中国信息通信研究院率先以100%通过率完成由IMT-2020 (5G) 推进组组织的中国5G 技术研发试验第三阶段基于非独立组网(NSA) 的核心网系统网络功能与业务流程测试。此次5G 非独立组网(NSA) 测试是我国5G技术研发试验测试的重要组成部分,对于快速实现5G 商用部署具有重要意义。

5G 的演进对4K 传输、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、物联网等的发展都是极大的应用助力。5G 可以进一步促进4K 传输普及,加速8K 传输的研发。VR 技术对于图像的要求非常高,AR增强现实需要巨大的数据量,5G 可以为VR/AR 的应用提供流畅的体验。未来AR/VR 将变得更加有用,并被广泛使用,并推动快速、可靠、低延迟的5G 数据连接的发展。5G IoT (物联网) 更需要5G 的技术支持。

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对于普通用户来说,5G 可以带来网速的极大提升。目前,4G/LTE 的峰值传输速率达到每秒100M,而5G 的峰值速率将达到每秒10G。如果用4G 下载一部电影需要1 分钟,那么用5G 下载的话只需要约1 秒钟。从专业的角度来讲,5G 除了要满足超高速的传输需求外,还需要满足超大带宽、超密站点、超高容量、超可靠性、随时随地可接入性等要求。因此,通信界认为,5G 是一个智能化、融合化、泛在化、广带化的绿色节能网络。

三、4G 和5G 在广播电视中应用

随着移动通信技术的不断迭代,媒体融合也在不断发展中。1G 主要采用模拟通讯技术和频分多地址通讯(FDMA) 技术。受带宽的制约,它只是一种区域性的通信系统,不能长途漫游。记者手拿大哥大进行现场报道,是留给我们最深刻的记忆。2G 是以数字传输为核心,在可通话的基础上还具有短信功能,可以实现文字传输,为记者发稿提供了方便。3G 技术是将无线通信与互联网通信相结合。大大加快了视音频业务和移动互联网等业务的发展,使得传统广播电视业务与新媒体业务进一步融合。全球首个大型4G 广播电视单频试验网络,证明了4G LTE 网络可作为传统数字广播电视网络的补充和替代,试验网络覆盖了高达400 平方公里的范围。为了获得最佳的4G 电视广播效率,项目组对SFN 进行了优化,使得各基站实现严格同步,增强了对单频干扰的抵抗力。试验过程中,LTE 网络设备部署于巴伐利亚广播公司的4 个电视发射台,各站点以高速光传输网络进行快速连接。

此次网络试验实现了将传统的线性广播电视节目延伸高质量传输至便携式的移动智能终端设备,相关设备系统具备了融合传输和分发线性广播电视内容、非线性广播电视内容以及点播电视与交互式电视的能力。试验中部署了LTE 机顶盒,实现了基于广播/宽带网络融合(以单一频段、单一技术),可替代传统数字广播电视的4G广播电视。还对人们通过智能手机观看电视内容的体验进行了重大改进,用户通过智能手机可以轻松地切换电视服务、点播和网络服务。试验中还实现了通过智能手机把从4G 广播电视网络所接收到的内容“投射”至大屏幕电视机。这样,用户可以不用更换电视机,而是通过智能手机进行投屏连接随时随地观看电视节目,设立了一个5G 广播试验场,并应用于“5G—Today”项目。在IRT 著名广播技术研究所的领导下,项目合作方公司和罗德与施瓦茨公司共同研究,在新移动网络标准5G 下FeMBMS 进一步演进的多媒体广播多播服务广播模式的大规模广播电视的传输程度。该研究项目为期28 个月,首批传输计划于年底开始。随着5G 的推出,将出现一个全球覆盖市场。无数的智能手机和平板电脑成为电视接收设备,人们通过5G 网络使用直播电视、回看服务、社交网络及其它丰富多彩的媒体服务。

未来5G 技术的发展,5G 是集多种技术和多种业务融合的网络系统。它不仅能够面向更多业务应用和更好用户体验,而且是终端多样化、传输覆盖方式多样化、访问方式多样化和内容多样化等具有多种应用场景的智能化网络。未来的广电网络必定要依靠第五代移动通讯技术的传输优势,根据用户的需求,协调调动内容、网络、终端资源,进行智能分析和挖掘预测用户行为。5G 时代的广电网络不仅仅是音视频的传输网络,更是一个支持多种业务传输的IP 化网络。

在当今信息化时代的大背景下,伴随着4G 网络的大力推动,5G 时代已经悄然接近,第五代移动通讯技术的特点以及移动通讯技术在广播电视领域的应用实践,为广电事业的发展、变革和资源优化整合提供借鉴的思路。

参考文献

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[2]王彬,孙丹.5G 时代广播技术的发展与应用[J].电子技术与软件工程,2015(13):24.

[3]普旦增.5G 时代广电技术的发展趋势探究[J].西部广播电视,2017(08).

[4]贾志梅.传统媒体在新媒体时代的发展与机遇[J].价值工程,2014(8):18.

论文作者:范志斌

论文发表刊物:《知识-力量》2019年8月25期

论文发表时间:2019/5/13

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