5G 技术在广播电视网络融合发展中的应用研究

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年3月9期   作者:葛畅
[导读] 在广播电视网络融合发展进程中,5G技术的应用具有重要意义。
        摘要:在广播电视网络融合发展进程中,5G技术的应用具有重要意义。本文着眼于实际情况,阐述5G网络特点及关键技术,研究5G技术在广播电视网络融合发展中的应用架构、应用要点及应用优势,希望可以对业内起到一定参考作用。
        关键词:5G技术;广播电视网络;融合发展;应用优势
        近几年,我国移动通信网络技术迅速发展,作为新一代蜂窝移动通信技术,5G技术应用具有低延迟、高速率、节省能源、低成本、容量大的特点,在广播电视网络融合发展中,5G技术应用可以让广播电视清晰度、容量得以提升,并提高画面亮丽度、节目内容丰富性以及人性化水平、智能化水平,可以促进广播电视网络融合发展。
1 5G网络特点及关键技术
1.1 主要特点
        在5G网络中,网络结构、网络功能具有虚拟化特点,引入NFV技术、SDN技术,可以有效整合有限广播通信、移动通信网络以及地面广播电视发射,保证传输视频、音频、文字信息便捷性、高效性。在此网络中,频谱带宽会超过1GHz,传输效率较高,结合全双工技术以及多天线技术,可以让微站、基站超密分布组网得以形成,让多数量用户得以有效连接[1]。
1.2 关键技术
        1.2.1 大规模MIMO技术
        此技术主要指的是在接收端、发射端配置天线的技术,在广播电视网络融合发展中,此技术可以有效提升通信系统容量以及系统传输质量,与此同时,此技术可以细化时隙、频点,让多用户获得良好服务。
1.2.2 全双工技术
利用超密集异构网络技术、大规模MIMO技术,可以让全双工技术得到有效应用,以在同一时隙、同一频带中开展信号发射工作、信号接收工作,让频带利用率得到有效提升。
1.2.3 D2D技术
        D2D技术主要指的是一种从设备到设备的技术,此技术可以为微基站资源、移动终端设备、宏基站得以互联,让网络容量以及资源利用率得以提升,为车联网、物联网中技术应用奠定基础。
        1.2.4 超密集异构网络技术
        利用宏基站、微基站,可以让单家庭完成微基站建设工作,让异构超密集网络得以构建,让多用户接入需求、多样化通信需求得到满足。
        1.2.5 SDN技术
        SDN技术主要指的是软件定义网络技术,此技术具有先进性特点,可以让网络虚拟化目标得以实现。使用核心技术OpenFlow能够让网络设备数据面、控制面分离,让网络流量得到灵活控制,提升网络虚拟化、智能化水平,让网络链接具有可编程特点。
        1.2.6 NFV技术
此技术可以让硬件、软件实现分离目标,让宏基站、微基站或是微微基站具有控制功能、分发功能、识别功能、切换功能,以让网络功能虚拟化目标得以实现[2]。
1.2.7 新空口技术
        5G空口带宽可以超过300MHz,通过对大规模天线、波束赋性、新型多址技术进行有效使用,可以让帧结构得以简化,让天线得以缩小,让信令流程得以缩短。保证多场景下的时延要求、速率要求、能效要求、连接数要求得到满足。
2 5G技术在广播电视网络融合发展中的应用
2.1 应用架构
        在广播电视网络融合发展中,应用5G技术可以构建全新系统,让广播电视业务需求得到满足,在具体架构中,应包含覆盖区域、局部信号部分,公共广播服务部分以及区域、局部广播部分,让宽带切换、用户画像生成、媒体控制功能得以实现,让传输过程得以优化。

通过科学应用5G标准,在高功率宏基站中应用此标准,可以完成联合配置工作,让无线超密集虚拟网络结构得以形成,提升整体节目服务效果,在有限通信中,核心网是关键内容,利用PTN网络可以让SDN化得以实现,核心网架构主要内容为:(1)设备层。主要包含路由器、交换机等直接面向用户设备。(2)单域控制器。单域控制器对应DCN,利用子网可以实现交互功能,子网数量和单域控制器数量具有对应性。(3)总控制层。为SDN核心部分,围绕多域控制器可以管辖多数量单域控制器,让总控制层得以形成。(4)APP应用层。主要为上层应用层,其中一应用层可以面向客户,为客户提供专业服务。在无线通信方面,5G技术应用融合架构主要包含高功率大塔HPHT、低功率小塔LPLT等内容,前者可以提供广域给覆盖的广播模式,后者可以提供广播、双向通信功能,二者均可支持固定/移动接收、室内/室外覆盖,且可以对各自通信资源进行有效利用[3]。
2.2 应用要点
广播电视网络服务主要是利用数据通信网让点对点传递服务得以完成,在服务中,可能会产生带宽资源、服务器资源浪费现象,影响整体服务质量。因此,需要积极在互联网中使用5G内容分发技术,让整体消耗得以降低,让服务品质得以提升。内容分发技术本身融合了索引构建技术、缓存技术、流分裂技术以及组播技术,可以发布、投递内容到和用户距离最近远程服务点,作为网络负载均衡技术,其本身具有较强整体性,利用内容路由器重定向机制,可以对用户请求在远程POP上进行均衡处理,保证最近内容源可以响应用户请求。根据服务器可用性、内容可用性、用户背景,使用流分裂、应用层交换、重定向技术,可以对负载流量进行智能平衡,利用外部监控系统、内部监控系统,可以让网络部件状况信息得以获取,明确内容发布时端到端的延时情况、包丢失情况、启动时间、平均带宽以及帧速率,确保网络运行状态最佳。
2.3 应用优势
        2.3.1 抗干扰性强
        在广播电视网络融合发展中,信号量、产生信息具有庞大特点,空气多频段电磁波会互相交织,与此同时,在传播电磁波过程中,可能会受到障碍物影响,出现传播阻碍,让信号受到削弱。科学应用5G技术可以让信号干扰问题得以规避,可以让通信质量得以提高,保证节目信号质量。
        2.3.2 集成度高
        作为数字通信技术,5G技术的应用可以让音频数据、视频数据同时传播得以实现,可以让数据传输效率得以提升,让广播电视运行要求得以满足。与此同时,5G技术本身具有数据加密功能,可以避免信号受到拦截,对数据起到保护作用。除此之外,利用信号发射、信号接收设备集成,还可以保证整体安装结构简化、设备运输方便,利用多种差异化的组合方式,可保证整体构造灵活性,让受众差异化需求得到满足。
2.3.3 促进模式更新
当前,在我国数字电视标准中,主要采用形式为ATSC编码形式,在多种网络技术支持下,利用层分复用技术可以让多层数据信息得以高效传输,并促进模式更新。在利用此种技术时,在发射端可以使用频谱叠加方法混合处理多个已调信号,在统一频道内完成传输工作,利用接收端设备更新,可以有效分离信号,保证多信号接收质量。与此同时,通过对技术设置、技术应用方法进行更新,可以为高清视频业务发展提供帮助。例如,将分层复用技术应用在双向通信、广播通信时隙中,还可以让上行通信通道得以拓宽,保证用户端接收信号质量,为网络融合发展起到促进作用[4]。
        2.3.4 满足个性需求
        互联网时代,广播电视产业发展受到冲击,巨大市场份额被抢占,之所以产生此类问题,主要原因是传统广播电视行业无法为客户提供针对性服务,利用5G技术,可以将广播电视用户UI界面提供给用户,在保证整体风格和谐的基础上,用户可以对此界面进行有效调整,让用户需求得到满足。与此同时,利用此技术,还可以让用户群体画像得以生成,帮助用户完成差异化电视节目播出计划制定工作,保证电视台接收顺序合理,优化用户体验[5]。
结束语:
        综上所述,通过合理应用大规模MIMO技术、全双工技术、D2D技术、超密集异构网络技术、SDN技术、NFV技术以及新空口技术,可以构建广播电视网络融合发展架构,以5G技术发挥抗干扰性强、集成度高、促进模式更新以及满足个性需求应用优势。

参考文献:
[1]何刚.5G技术在广播电视网络融合发展中的应用研究[J].西部广播电视,2020(09):247-248.
[2]任运昭.5G技术在广播电视领域的应用[J].科技传播,2020,12(07):102-103.
[3]李琦.5G技术在未来电视广播技术中的应用[J].传媒论坛,2020,3(06):70+72.
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