5G 移動與廣播電視融合網絡

惠世軍，吳航行

（1.西安電子科技大學計算機學院，西安 710061：2.西安科技大學高新學院，西安 710109）

5G 是當前時代下，最熱門的說法，是目前移動通信網絡中的主流發現，基于網絡融合的考慮，實際5G 是對現有無線網絡的一次技術升級，展現的是融合網的本質。本文基于此角度來探討5G 移動與廣播電視融合網絡。

1 5G 移動與廣播電視融合網絡可能性分析

5G 本身是針對現有無線網絡技術的一次重大升級，體現的是融合網的主流趨勢。之所以如此，關鍵在于網絡虛擬化，尤其是超密集網絡虛擬化，5G 的到來意味著網絡數據流量將超越4G網絡1000倍，而要實現它，超密集網絡已經成為公認的解決途徑。

5G 實際就是一個超密集的虛擬化網絡。現在網絡運營商探索的路子是SDN，在光纖傳輸網絡中已經出現了SDN+OTN 的SDON 光網絡。而SDON 雖然可實現對設備以及網絡資源的最大化利用，效率高，網絡成本建設將降低。但是在具體的商業應用環境下，如何實現以用戶請求為基準實現動態鏈接服務等技術難題還需要進一步進行研究。當然要實現小規模的試點應用，以目前的技術來看已成為可能。

事實上，隨著華為首次接通5G 移動通信后，兩會期間融媒體展示平臺已采用5G+4K 的模式，并采取了北京、上海、廣州、深圳、哈爾濱等地5G 回傳的4K 信號內容并制作成視頻集錦在展示平臺播放。所以廣播電視與5G 移動融合網絡已經近在咫尺，當然要實現真正的普及還需要走一段不短的道路。

2 5G 移動與廣播電視融合網絡的構建分析

5G 帶來移動廣播電視深度融合網絡實現的可能性，筆者認為最為關鍵的技術問題就在于超密集虛擬化網絡。

2.1 融合網絡應具備的特點

從現有的業務應用場景來看，要求融合網絡應具備如下特征。

首先無線通信網絡方面要能夠基于高功率信號塔提供廣域覆蓋的廣播模式，低功率的信號塔要能夠實現雙通與廣播兩種并實現局部覆蓋，同時與光域覆蓋網絡實現無縫銜接。其次，有線網絡方面則需要具備廣播和移動通信兩種模式共用有線網絡，該有線網絡實現管理與數據之間的解耦，并支持網絡切片。

2.2 融合網絡的架構問題

2.2.1 融合網絡架構解決方案

基于上文對融合網絡特征的簡單分析，要實現它，并實現真正的商業營業，關鍵還是要解決SDON 下的超密集虛擬網絡。

超密集網絡虛擬化，按照現有技術條件來說，本質就是在云端架構5G 網絡，將核心網、基站以及終端均放在云端實現虛擬化。

其中核心網就是SDN，SDN 是一種使用集中控制手段，以原有IP 轉發機制為基礎，分離傳統網絡設備如交換機、路由等設備的邏輯控制與數據轉發。而SDN 應具備如下技術能力，包括網絡協議，控制與數據層面的交互、控制與應用層面的交互，目前OpenFlow 協議是比較受認可的研究方向。控制器，這是SDN 的核心點，上層應用與底層設備要進行交互，必須要有控制器，涉及到南向網絡控制技術，北向業務支撐技術，東西向擴展技術等等。可擴展技術，這是針對控制器來說的一種技術，因為數據和管理兩個層面解耦后，在大量的數據交互當中，控制器的性能必須要高，否則數據交互壓力會非常大。目前雖有可以應用的控制器，但是性能有待提升，所以還需要重點在可擴展技術上發力，研究更為理想的控制器。

基站構成的是無線接入網絡，現在基站架構方向上由兩個方向，一個是大規模布置宏基站天線，另一個方向是基于小型化的基站來構建超密集小區。超密集小區的建設成本要低很多，但是在抗干擾能力以及網絡容量上存在比較大的劣勢，所以現在業內比較重視將宏基站和超密集小區結合起來實現無線接入網絡的無縫銜接。

終端，就是直面用戶端的底層設備，因為一個用戶有筆記本電腦、智能手機、平板電腦、智能電視、各類智能家居等，這些設備要放在一個用戶組當中，并將這個用戶組放在云端，靠獨一的小型基站來實現無線數據的上傳下載。用戶組的內的所有設備處在同一網段，這就能夠實現信息的共享。

2.2.2 融合網絡架構參考模型

基于上文就超密集虛擬網絡的分析，挖掘當前5G 系統架構技術規范當中的無線漫游網絡參考架構體系來構建融合網絡參考模型。無線網絡就是用低功率的小型基站，并采用5G 標準，將其接入高功率宏基站當中，實現聯合配置，這個就是無線超密集虛擬網絡架構。

而有線通信方面，重點就在于核心網，核心網問題，可以在現有OTN 網絡的基礎上實現SDN 化。這個要分成四個層面來看。包括APP 應用層、總控制器層、單域控制器層和設備層。

其中APP 應用層是上層應用層，在SDN 控制器API 中開放端口，面向客戶提供專業應用。

總控制器層，則是SDN 的核心，圍繞多域控制器并下轄多個單域控制器，形成總控制器層，APP 應用層基于SDN 提供的Restful 接口來實現數據交互。因為多域控制器和單域控制器的存在，就形成了一個分布式的結構。

單域控制器直面的底層用戶設備，分別對應一個DCN，并與子網交互，單域控制器有多少，就有多少個子網。

設備層，也就是底層的設備，直面的是用戶，包括路由器、交換機等。

3 結束語

綜上所述，5G 移動與廣播電視融合網絡是必然的趨勢，廣播電視領域也在不斷尋求融合5G 的可能，繼而實現廣播電視網絡的新突破。目前已經有可行的技術方案可以進行參考，本文也對此進行了簡單探討，可能存在不足，但希望有參考價值。