浅说移动通信的发展及5G业务应用

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月8期   作者:谢皆周
[导读] 通过言简意赅的方式介绍了移动通信网路发展的历程对日常生活的
        【摘要】本文通过言简意赅的方式介绍了移动通信网路发展的历程对日常生活的直接影响,根据移动互联网对媒体发展的作用,提出5G在现场直播、家庭宽带替换覆盖的IPTV大屏业务提出思考意见。
        【关键词】5G IPV6 IPTV直播 5G视频业务应用
       
        1、引言
        1G、2G,中国移动通信从零起步。中国研发出TD-SCDMA标准,跻身三大3G国际标准之一,中国的TD-LTE4G标准显示出技术优势,成为TD-LTE和FD-LTE两个标准之一。5G全球只有一个标准,在移动通信设备制造领域最初的十几个厂家仅剩下华为、中兴、三星、爱立信、高通等不多的公司,美国高通、英特尔及其他一些国家取得了不少5G专利,华为获得的专利占比达22.93%,中国移动、中兴也获得了一些5G专利,中国专利总量排名第一。中国要建立起5G网络,完善产业基础也有大量的研发工作要做,产研用政府四位一体协同形成合力,组成5G的产业联盟,5G的业务应用就成为5G快速发展的推动力。
        2、移动通信发展及5G技术
        4G、5G,中国移动通信参与标准之争,也是应用的开拓者。对于70后、80后来说,完整的经历了移动通讯整个应用发展的历程,还记得BB机、大哥大吗,没错这个就是美国诞生的第一代移动通信技术1G模拟语音信号传输,在固话还未普及的年代,可以随时随地的打电话,感觉好神奇,很多人的梦想就是就是拥有一个大哥大手机; 从2G开始了移动通讯的标准之争,欧洲诺基亚为代表的GSM标准战胜了美国摩托为代表的CDMA标准,提到诺基亚手机大家可能印象深刻,没错就是2G数字移动通信技术的普及时期,随着诺基亚为代表的GSM标准在全球范围更加广泛的使用,诺基亚手机成为全球手机行业的霸主,手机小巧可发短信,代表手机终端水平的摩托罗拉到诺基亚到苹果手机的竞争,很多人在2G时也实现了拥有属于自己手机的梦想;人们日益增长的图片和视频传输需要,对于数据传输速度的要求日趋高涨, 3G时代移动多媒体时代的到来,满足了这些新的需求,通过开辟新的电磁波频谱、制定新的通信标准,使得3G的传输速度可达每秒384kbit,在室内稳定环境下甚至有每秒2?Mbit的水准,是2G时代的140倍,传输的稳定性大大提高,使大数据的传送更为普遍,移动通讯有了更多样化的应用,人们可以在手机上直接浏览电脑网页、收发邮件、进行视频通话、收看直播等,人类正式步入移动多媒体时代。移动通信的发展过程,也是技术标准的发展和竞争过程,从1G到3G,中国的移动通信一直处于被动的跟从和学习阶段,4G时代是中国移动互联网技术标准大力追赶的一代,2013年12月,工信部在其官网上宣布向中国移动、中国电信、中国联通颁发“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)”经营许可,也就是4G牌照,预示着移动互联网时代的真正来临。TD-LTE作为通信产业变革期的重要机遇,由中国主导,同时得到了广泛国际支持,成为了国际标准。至此,中国移动互联网进入了一个新的时代,以直面人们应用的角度,中国品牌手机终端的崛起以华为、中兴、小米兴起就是很好的证明。
        5G万物互联的时代,不再由某项业务或者某个典型技术特征所定义,它不仅是更高速率、更大带宽、更强能力的技术,而且是一个多业务多技术融合的移动互联网络,更是面向业务应用和用户体验的智能网络,最终将打造以用户为中心的综合信息服务生态系统。高速率(峰值速率大于每秒20?Gbit,相当于4G的20倍),低时延(网络时延从4G的50ms缩减到1ms),海量设备连接(满足1000亿量级的连接),低功耗(基站更节能,终端更省电)。
        提到万物互联,就不能不提IPV6,IPV6作为5G和物联网的基础协议,随着 5G的到来,万物互联已成为现实。IPV6协议主要有两个优势:一是ip地址资源丰富, IPv4的地址是32位,还要减去内网专用的192、170地址段,就更少了,目前随着移动互联网的发展,IP地址资源已快枯竭,而IPv6的地址是128位的,大概是43亿的4次方,地址极为丰富,几乎是取之不尽的,大家经常听到的比较形象的比方,地球上的每一粒沙子都能分配到自己的地址。二是更加安全和底时延,标配加密选项,用户和服务器之间的通信很难被破解,另外网络时延大大降低,可以从现在普遍100ms左右降到10ms以内,对于无人驾驶、远程医疗、人工智能等对时延要求特别高的应用都有极大的推动作用。如今的网络安全早已成为让各国都高度重视的问题,IPv6除了实现了IP级的安全,对于中国和其他国家而言,IPV4根服务器掌握在个别的国家,自然是一种潜在的威胁,而中国下一代互联网国家工程中心牵头发起的“雪人计划”已经在全球完成了25台IPv6根服务器的部署,其中在我国境内部署了4台,分别为1台主根服务器和3台辅助服务器,打破了我国过去没有根服务器的困境,这也是我国网络自主化最重要的一步,从此中国不再是互联网的客人,而是共同的主人,为我国网络安全提供了强大的保障。
        3、5G技术应用场景举例
       
        1)5G现场直播服务
        基于5G通信基站,应用超高清摄像设备的5G传输模组及数通装置,实现超高清摄制图像和视频通过5G网络的实时回传, 面向AR/VR头显设备、5G终端、IPTV等新媒体互联网产品。

                                        图1 +5G现场直播结构示意图

        2)5G家庭IPTV接入业务
        三大运营商都在努力发展宽带小区覆盖服务,由于各种原因极不平衡,也很难平衡,同时造成了投入重复。例如江苏电信和江苏移动在江苏省的宽带覆盖都达1000多万,而江苏联通的宽带覆盖才100多万。对于宽带入区、后续特别是人口稀少地区的覆盖,成本特别大。江苏省台与江苏联通进行IPTV对接,由于受限于联通宽带到户覆盖少的主要影响,IPTV用户发展缓慢,如果能借助5G进行家庭宽带覆盖都有较大的优势,部署速度较快、成本也会较低,如果能借助5G发展代替传统的宽带到户的家庭覆盖方式,将是开创和引领性的,对于5G业务应用的快速推广也极为有利。

                                        图2 +5G家庭IPTV接入网络接入示意图

        4、结束语
        随着5G+IPV6的快速建设,移动互联网新时代已经到来,未来的技术创新、演进和发展都会从5G+IPV6为基础, 5G芯片、5G终端、5G网络设备等技术产业链发展、促进万物互联网、工业互联网、人工智能、大视频等业务服务领域的快速发展。5G标准化、研发阶段已经正大踏步的向5G应用、产业链成熟和安全配套保障方向发展,各行各业要跟上技术发展脚步,借助通信技术的发展创造更大的价值。


       
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