5G与未来电视广播技术应用

肖榆

摘要：即将到来的5G技术将渗透到未来生活的各个领域，围绕以用户为中心的信息生态系统构建一切。以便为用户提供光纤接入层、“零”延迟体验、数千亿设备连接、超高流量密度、和超高移动性等多种情况下的一致服务、智能服务优化和用户感知，而由此，网络能效提高了100多倍.

关键词：5G;未来电视;广播技术;应用研究

引言

对于中国的电视传输技术来说，在移动终端上播放电视内容一直是一个难点。与3G和4G技术不同，5G是在传统技术的基础上开发的。同时，增加了额外的无线技术，并集成了各种技术以形成综合解决方案。目前，5G网络的测试是成功的。

一、5G技术与其特点

5G（第5代）是第5代移动技术的首字母缩写，但与4G、3G和2G无线技术不同，5G不是独立的全新无线接入技术，而是现有无线接入技术（包括2G、3G、4G和WiFi）和一些新解决方案在集成了其他无线接入技术后的技术发展的常用术语。在一定程度上5G将成为真正的融合网络。

提供人与人，物与物之间快速、安全、自由的沟通。对于普通用户来说，5G带来的最直观的感觉将是网络速度的显着提高。当前，4G/LTE传输峰值速度达到100m/秒，5G传输峰值速度将达到10g/秒。

例如，从4G下载电影可能需要1分钟，而从5G下载电影只需要1秒钟左右。从专业角度来看，5G不仅要满足超高速传输的要求，还要满足超高带宽、超高容量、超重型站点的要求，超过随时随地的可靠性和可用性。因此，通信行业普遍认为5G是宽带、无处不在、智能、集成、绿色和节能网络。

2G是短新闻时代，3G和4G是多媒体移动互联网时代，5G将为所有东西带来很多上网机会。5G具有高速、高容量、低延迟的特点。随着传感技术、大数据和人工智能的发展，5G将在未来大力促进工业应用和消费体验。

5G的性能优于4G，支持0.1×1 GB/s的便捷体验、每平方公里100万个连接密度、毫秒延迟结束、每平方公里数十个tbps的移动密度、500多公里/小时的移动性以及峰值速度其中，用户体验速度、连接密度和延迟是5G的三个主要性能计數器。同时，5G需要显着提高网络部署和运行效率。与4G相比，频率效率提高了5-15倍，能效和成本效率提高了100多倍。

与4G时段相比，5G网络服务具有更接近用户需求、进一步改善适应能力、网络和服务宽度的特点，包括具有代表性的网络功能：切碎网络、移动边缘计算，根据移动网络的要求，面向无线用户和切片网络是网络功能虚拟化（NFV）的关键特征，在5G阶段使用，网络切片形成逻辑网络，按切片需求方的需求灵活地提供一种或多种网络服务。

MobileEdgeComputing （MEC）改变了4G系统中网络服务的分离状态，将服务平台降低到网络边缘，提供附近的计算和数据缓存服务功能，并实现了网络从接入管道到信息服务激活平台的关键飞跃，这是5G的代表性功能。

2018年4月，华为率先完成了非独立网络核心网络系统（NSA）的网络功能和业务流程测试，这是由ImT 2020 （5G）支持团队以100%的通过率组织的中国5G技术开发实验的第三阶段。这项5G集成（NSA）测试是中国5G技术测试的重要组成部分，对于运营商早期实现5G的商业使用具有重要意义。5G、4K传输和虚拟现实（VR）会有非常好的应用，5G可以进一步推广4K。VR被认为是真正的5G启动子。从长远来看，与4G消费应用相比，5G应用将是工业应用。此外，AR（补充现实）的应用也是5G的一大卖点，因为AR需要大量的数据，并且5G可以提供流畅的体验。5GIoT（物联网）也是值得预见的。它仍处于5G的早期阶段，许多4G和NB-IoT仍在上升。

二、5G技术在电视广播中的应用

（一）移动通信网络与单项广播

在移动网络中，双就绪通信可以被设计为单向广播中的一个优势。在两种通信模式下，通信资源可以根据具体要求灵活工作，从而实现5G技术和移动广播之间的深度融合。目前，传输塔的高度和传输频率将在一定程度上影响单向广播的运行，保证单向传输基站之间的距离控制在10公里以内。与单向广播相比，中国的地面数字电视有很大的性能差距，这是高性能和高塔传输技术的一部分，复盖范围有10到20倍的差距。虽然中国近年来拥有广泛的广播网络，但也会在一定程度上限制相应的回撤能力。5G技术与广播电视媒体技术的融合，可以为用户提供广泛的复盖范围和个性化的服务，同时支持移动接收等功能。在建筑系统设计中，广播网络和移动网络技术是最重要的满足需求的技术，并保证它们将学习借鉴彼此的优势，弥补彼此在深度融合中的不足。

（二）系统功能模块设计

网络用户和控制层之间不存在关系，但处于相对断开的状态。用户层首先由定义网络的软件实现，它也可以在某种程度上支持网络资源的虚拟化。在控制层，它支持的网络资源虚拟化完全满足业务需求，并增加了具体的虚拟网络功能模块，旨在更好地满足业务需求，整合不同类型的服务。在网络架构设计阶段，5G系统架构技术规范是主要基础，漫游网络链接架构不参与这一过程，因此惠普和LPLT共同提供的无线网络包含在集成过程中。此外，用户层和控制面板按有效和主划分，控制层首先依靠5G技术提供服务。访问控制、认证和用户权限是功能模块设计内容的一部分。5G网络技术和用户层承担相同的传输网络。

（三）应用场景分析

在广播电视领域，5G技术包括三个要素：服务、终端和环境，这三个要素共同构成了终端用户相对完整的应用场景。应用场景基于屏幕大小和移动性。终端可以分为两种类型： 应用场景所采用的依据为屏幕尺寸以及移动性，可以将终端划分为小屏可移动终端与大屏固定终端两种类型，前者包括车载终端、智能手机与便携式电脑;后者包括室内与室外两种应用环境，步行、车辆与高速车辆三种类型的移动速度。服务可分为五类：内容交互、视频点播、个性化内容、线性视频传输和高分辨率内容。目前，中国5G网络的业务要求主要是单端和双端通信。以上两种模式的优化可以实现网络无线应用和网络流量无缝切换的高效率。

结语

随着近年来VR /AR、智能手机和屏幕投影技术在中国的快速发展，高质量的屏幕投影、手机短视频观看和精彩视频成为热点。运营商已经从传统的简单管道服务发展为集成视频段服务，关注管道使用效率和内容定制，因此有必要通过广播和电视信号终端与大家进行沟通。值得注意的是，如果我们只依赖运营商和移动网络，这一目标很难实现。但是，在5G技术和传统电视广播的深度融合之后，移动广播技术可以在未来得到一定程度的推广，以满足当前消费者对高质量音视频服务的需求。

参考文献：

[1]张宇，解伟.5G移动与广播电视融合网络[J].网络新媒体技术，2018，7（05）：6-12.

[2]张东.5G等新技术在广播电视中的应用[J].西部广播电视，2019，4（07）：180.

[3]潘维涵.5G时代广播电视技术的升级转型探究[J].中国传媒科技，2019，（03）：112-114.

[4]王永利，程宏，郭禹喆等.5G与未来电视广播技术应用[J].现代电视技术，2018，（10）：110-113，87.