5G移动通信技术的发展与气象融媒体服务应用趋势

卜京楠

摘  要  5G技术即将全面应用，推动着移动通信的技术升级不断加快，这可能将引起新媒体生态的巨大改革。每次技术标准的问世，伴随而来的就是一场改革，当5G产品和技术开始全面普及时，那么当前的互联网时代也将升级至万物互联的全新时代。文章基于5G环境下，新的配套技术将会给气象服务融媒体的发展带来的改变。在技术革新的到来前，我们应当做足充分准备，具有远见和前瞻性，气象融媒体和5G的相遇，是内容和技术的深度融合，5G的出现给内容提供了多种展现方式，同时受到媒体优质内容的作用下，5G技术的多方面、多层次应用也将全面展开，毫无疑问，5G的出现将推动气象融媒体的发展迈上一个新的台阶。

关键词  5G;新媒体;传统媒体;气象服务;传播方式

中图分类号  G2      文献标识码  A      文章编号  2096-0360（2019）16-0046-04

1  5G技术背景

5G，即第五代移动通信技术，这是当前蜂窝移动通信最前端的一种技术。5G意味着其数据传播速度更快、更具时效性、耗能小、成本低以及可支持多台设备同时连接[1-2]。

5G第一阶段所建立的Release-15标准，为5G的商业部署提供了规范。第二阶段是建立Release-16，IMT-2020技术标准预计在2020年4月左右完成，并提交ITU作为候选标准。IMT-2020要求低频速率峰值为20 Gbit/s，具有宽信道带宽，超大MIMO容量。3GPP所通过的5G NR标准，同时拥有超低频FR1与超高频FR2，涵盖范围达到2.4 GHz。

初期5G NR部署的速度和延迟，比4G提高了15%～50%。通过对eMBB部署进行独立仿真显示，在5G NR的FR1频段，其总吞吐量比4G高出2.5倍，在5G NR的FR2频段，其总吞吐量是4G的20多倍。

5G依然沿用数字蜂窝网络技术，其数据传输速率在10 Gbit/s以上，相比2G、3G、4G，传输速率可谓极速，百倍于4G LTE速率，比现有有线互联网还快。

5G的网络响应时间，在1毫秒之内，而4G的网络响应时间约为30～70毫秒，网络延迟非常低，这使其不仅大大提高了移动通信的服务功能，更成为办公、家庭等网络服务的最佳选择，在未来的商用网络市场，5G网络将成为有线网络的重要竞争对手。

此外，现有的蜂窝网络接入，只能为移动通信所提供的是低数据率应用，使得发射塔无法同时为有线网络客户提供带宽互联网入口，因此发射塔的经济价值受到限制。5G的波段为30～300 GHz毫米超低频，其远高于3G、4G的700 MHz至3 GHz频率的高频率无线电波，能够为这一波段范围内的客户提供高数据速率应用，从而实现同时为移动通信与办公、家庭互联网接入服务。

5G技术的服务供应还有低于6 GHz的微波频应用，使其服务选择更加多样化。5G技术下的毫米波频段，其带宽相比4G更加丰富，最高带宽更是高达400 MHz，为4G LTE的20倍，因为频道足够宽，因此可以实现无线设备的互通。OFDM技术通过对频率信道中的多个载波的调制，来达到同时传输多个比特信息的目的。由于是4G技术的升级版，在5G设备完全可以完成4G LTE下的各项技术要求，因此，5G技术与4G蜂窝之间，可以无障碍连接并有效兼容。

与此同时，对于5G网络所无法覆盖的空间，可以继续采用4G网络应用，这样就有效实现了4G与5G的顺利交接。预计5G所具有的高数据传输速率以及低延迟的技术优点，将会为移动通信技术开拓出更多的新用途。

例如，通过连续不断的5G通信，移动中的车载电脑，可以通过5G网络保持道路通信连续不断。

根据3GPP的计划，5G的使用主要分为三大阶段，在2018年之前，完成首次规范，而第二年将推动5G NR的预商用部署的实行，在2020年正式用于

商用。

要强调的是，传统通信制式的限制在5G时代中已不复存在，全球关于5G制定了统一的网络标准。在全球统一的情况下，使得全球漫游问题迎刃而解，同时也将大大减少移动设备及终端的成本支出。在3G和4G技术中，其通信制式及标准参差不齐，缺乏统一，对人们的使用极为不利。當前的通信标准缺乏统一，这给各个地区保护本国产业利益提供了方便。

而在通信技术的不断发展下，该行业的竞争已上升至国际层面，构建一个统一的标准已是大势所趋。而在5G标准的出台下，应用的研发、设备的更新、频谱的确定等模式创新增速将大大提高，5G商用也即将与现实生活正式接轨。

2  通信技术与媒体的发展

20世纪末，无线通信技术的出现掀起了一场浪潮，而在短短20年间内，其保持着高速增长态势，2G时代的通信技术，以话音服务为主，到了3G/4G时代，主要以数据技术为主，4G技术下的网络速率，比3G提高了20倍至30倍，5G技术比4G则一下子提高了100倍，并将实现万物互联。

我国在2019年6月发放了5G商用牌照，正式宣告进入5G商用时代。与此同时，5G技术应用也将对4G网络进行重新构架，并将对网络性能进行巨大的革新，其所提供的宽带速率在10Gbps以上，使得网络连接达到了无延迟、高密度的级别。

新媒体行业呈现出高速发展的态势，同时也需要依托于通信技术的革新改进。技术时代的逐步推进，使得媒体行业规模迅速扩大，这极大地增加了网络数据传输数量，基于此，网络通信技术就需要提升自身的传输能力，以此来满足与日俱增的信息传输需求。5G技术的出现给新媒体的发展带来了极大便利，将支持更大规模数据传输，信息传播也更具时效性，不仅为超高清视频的直播提供足够的技术支撑，同时也使得AR/VR的高清画质需求得以满足。传输速度的加快促使新产业和新应用的出现，此外，其与传统媒体间的竞争也渗透至更多领域。

在4G时代的最初，人们并不能预见到速度的提升将会带来什么，可事实证明速度的提升带来了社会化的剧变;移动支付、共享单车、微信微博、抖音等全新的生活方式悄然诞生，在极大的便利了我们生活的同时也对传统行业造成巨大冲击，例如时代华纳，在之前的媒体行业中，时代华纳可谓是占据了该市场的半壁江山，提供电视、电影等多种业务，甚至还预备从事流媒体业务发展，HBO电视业务作为其旗下的一个业务，在2017年中，在企业总营业收入中占比近50%，为企业发展做出巨大贡献，是目前美国盈利最高的媒体企业。由此可见时代华纳的实力多么雄厚，但如此强大的时代华纳也抵抗不住网络新媒体的来袭，2013年后，新媒体平台的受众以年轻人为主，受到网络新媒体的影响，时代华纳的业务受到了冲击，年收入增速也降至5个百分点。

而这一分化趋势也同样出现在我国当中。作为本国网络视频软件，爱奇艺、哔哩哔哩以及虎牙在进入美国发展后，均呈现高速发展态势，尤其是爱奇艺，其当前市值已远超浙江卫视等媒体。出于对地方广电系统的保护，由多个国企来管理一根光线内的数字信号业务。内容制作和电视网络传播是作为广电系统的两大构成，高质量的视频制作成本在不断提高，导致地方电视台甚至省台无法承担高额的制作成本，已丧失内容制作能力，即便是受大众欢迎的芒果台和浙江卫视也开始准备将内容制作外包出去，例如，拥有很高收视率的《中国好声音》，则是由灿星文化制作完成，优质内容制作市场一直处于空缺状态;而关于电视网络传播方面，政府保护已成为支撑地方电视台发展的重要支柱，一旦离开了政府的支持，那么将被通信运营商所吞噬。

对广电系统的改革，总是发出这样一种声音：地方电视台是作为地方“口舌”，备受地方政府重视，也对其提供高额的资金补贴，但当电视丧失了群众基础，无论政府实行多么有力的保护措施，都无法解决广电系统的根本问题，不顺应时代的发展，不提高应用技术的水平，就意味着要被市场所淘汰。而速度更快的5G的到来将会深刻的改变传统行业，带来新的传播方式或是新形式的媒体。相关报道的数据显示，至2018年底，5G技术的试验，技术测试范围涵盖81个国家，共有192家运营商进行了测试。世界即将进入5G技术时代。

5G技术应用背景下，用户信息的推送与接收，将更具针对性，通过对用户需求进行判断，分析其信息偏好，从而为其推送相应的信息内容。不同用户所接收到的信息界面有所不同，这一点无论是以往还是如今都是如此。在数据分析的日益精确下，应当提高对用户需求的反应速度，提高资源配置效率。基于该速度下，用户们无需再借助电台、报社等机构来发表意见看法，提高了信息表达效率。

5G技术所为人们提供的互联网接入，是千兆级别的网络服务，不仅具有更高的可靠性，而且社会各行业的规则将因此而改变。首先，很多家庭将会削减家用有线宽带，而采用5G技术服务，网络供应商将掀起一场技术升级风潮，商用网络市场将重新“洗牌”，佩戴式或者是植入式终端应用，将成为主流，因此必将带来全新的接收设备。

5G技术的巨大革新，将推动多种媒体向融合发展，4G的到来已经给我们展现了信息技术对全行业的推动力，带来了一个充满想象力的新时代。

3  目前的5G与气象服务

目前由于5G即将起步，很多基础性工作还未完善到位，需要在实践中慢慢磨合。

平台方面，气象服务平台必须通过创新，来找寻5G与气象服务的重合点。

华为“鸿蒙”系统的发布，为未来的5G服务设备打造软件基础，由于其分布式的特点，使得在气象领域可以用途广泛，如百叶箱、无人机、雷达等软件系统都可以更好的链接5G。

硬件方面，5G的微基站也可以降低气象观测设备的部署难度，更好的推动5G气象设备等平台的构建与应用。气象服务中基于价值链或供应链模式的传统业务模式将要逐渐向基于创造内容的定制化个性化平台模式演进，如目前的基于河南省各卫视的午间预报、晚间18：25和18：55电视台天气预报、与通信公司合作的短信预报天气等传统形式，在新时代的媒体语言下显然已经无法脱引而出，而更加内容化的5G可以有效助力5G的融媒体建设。

传播方面，目前河南地区多个时间段的气象节目还是以高清1080P甚至新农村气象预报还是标清720P格式，使用的VisionMagic的线性非编系统，而5G的电视节目可以基于4K、8K、VR、全息等体验形式为主导的”体验式传播“的形式，这需要新的配套设备和编辑软件，这也会成为5G与气象融媒体发展的又一结合点。

商业模式方面，目前主要是以政府服务、公众服务等传统的收入为主，而5G时代将要向多元服务、产品向服务过渡、数据与连接变现，这将成为实现多元化商业模式的强大驱动力。

正是5G技术才能给媒体融合提供强大技术支持，并加快其形成进程。网络侧的技术革新和深入融合，也将电视、移动通讯等连接起来，这是作为通信技术不断发展下的必然产物。对于经常提及的智慧气象来说，智慧式的防灾和减灾也是不可或缺的部分。

5G技术背景下，万物将实现互联，同时，极快的数据传递，为气象灾害信息的预警发布、重大灾害下的多单位协调联动以及远程协助等高时效的多方协调机制的建立，提供了技术支撑。

从制作方面看，气象相关行业产业链的发展仍需提速，较之于4G，5G主要胜在其容量大、时效性强、传播速度快等方面，与气象信息传播联系的较为紧密，成为发展气象新媒体的重要技术保障，但若想加快产业深度融合发展，还需借助全产业链的改革升级，从而来推进气象行业和5G技术的发展。

比如，高清视频直播，目前所采用的方式大多是用无人机进行航拍，这就要求航拍無人机必须具有强大的电池续航能力，强大的续航电池就成为直播保障的关键因素。

再如，现有的摄像设备都还无法与网络进行直接传输，而是需要先通过CPE转换，使视频信号转换成Wi-Fi信号，才能与5G进行传输，因此，直播的航拍无人机必须携带CPE，这也大大限制了无人机的空中续航时间。此外，现有无人机的搭载摄像镜头所拍摄出来的视频，远未达到高清晰度的传播要求。而目前的8K以及VR/AR的信号传输，因为拍摄设备硬件的技术配套不足，使得视频源稀缺，在一定程度上阻碍了8K、VR/AR产业链的形成与发展，也因此限制了5G网络多元应用的展开。