冬奧5G智慧場館研究

馮 選，李永萍，李 鑫，高寅欣（.中國聯通智網創新中心，北京 00048；.中國聯通北京分公司，北京 000；.中國聯合網絡通信集團有限公司，北京 000）

0 前言

北京2022 年冬奧會和冬殘奧會是我國重要歷史節點的重大標志性活動，隨著5G、大數據、云計算、邊緣計算技術高速發展，轉播機構及現場觀眾不再滿足傳統意義的制作及觀賽體驗，無線化、輕量化、智能化的下一代智慧場館研究具有里程碑式的意義。

本文提出的冬奧5G 智慧場館，借助5G 網絡構建媒體轉播專網，為轉播提供隨用隨接的服務，在場館內構建5G邊緣計算環境，實現向場內用戶提供精彩回看、多視角、自由視角等智慧觀賽服務。其中，5G 媒體專網為轉播商提供安全、可靠、便捷、高質量服務，針對不同場館的成本需求、場地情況，提供虛擬媒體專網和混合媒體專網2 種形態。而基于媒體專網的智慧應用為觀眾帶來“超級觀賽體驗”，整體架構由云、館、端三層部署，實現媒體流本地回傳保證低時延、不出場播放；用戶通過手機APP 或者二維碼即可方便地享受到智慧觀賽服務。

1 冬奧5G智慧場館需求

2015 年我國體育場館數量在188 萬個左右，全國體育場地面積達到21.53 億m2。2015 年我國國內人均面積為1.57 m2，發改委、體育總局《“十三五”公共體育普及工程實施方案》提出，到2020年，人均體育場地面積達到1.8 m2，2025 年將人均體育場地面積提升到2 m2。龐大的場館數量以及人均面積增量空間意味著網絡覆蓋、場館智能化方面存在較大市場空間。當前場館以政府性質的投入和場地租賃為主導，商業模式單一，無創新業務增長點，難以適應轉播及觀賽方面的互聯網化需求。

對于場館使用方轉播商來說，轉播內容生產成本高：目前大型賽事的直播網絡保障以有線為主，存在著布線復雜、成本高、施工周期長、人工效率低等問題，頻繁舉行賽事應接不暇；同時由于更多新型移動式拍攝終端的投入使用（如無人機、移動式拍攝車、VR 球機等）傳統有線方式無法滿足要求，有線轉Wi-Fi存在干擾及質量不可控等難點。用5G 替代有線或Wi-Fi 為轉播提供上行大帶寬、高質量的專用網絡，將公眾用戶與媒體專用直播服務的網絡鏈路分開，成為一種重要的場景。據統計，國內一年馬拉松賽事大約1 800 場，大多數需要移動式直播，對5G網絡直播需求旺盛。而冬奧會比賽特別是雪上項目，以戶外為主、移動速度快、環境惡劣，媒體轉播對5G網絡提出更高的要求。

對于場館內觀眾而言，面臨觀賽體驗差的問題：如場館內用戶數多，上網困難。由于直播應用的高度普及，觀眾更加習慣可交互、定制化、沉浸式的觀賽體驗；在現場的觀賽過程中，除了享受現場實時的比賽信息，也存在對精彩回放、球員信息、異地同步賽事信息等方面的訴求，對于座位不佳的觀眾還需要更多的觀看視角。受限于現場密集環境下的網絡條件，觀眾無法得到類似的觀賽體驗。場館內的5G 網絡可以解決密集用戶上網的訴求，通過部署在場館的邊緣計算（MEC）服務可就近向觀眾提供低時延服務，并滿足場內視頻不出場的版權保護需求。

2 冬奧5G智慧場館解決方案

2.1 方案概述

冬奧5G智慧場館解決方案面向2B、2C兩類場景，為場館建設一個基于UPF下沉的5G專網，提供與公眾用戶區隔的媒體轉播服務網絡，可實現大帶寬上行、低時延的SLA 服務質量以及數據隔離的安全保障；基于下沉后的網元配合專用服務部署，面向觀眾提供場內視頻分流服務，并對接外部賽事數據及外場視頻，實現場內個性化觀賽應用。

2.2 面向場館運營方（或轉播商）：冬奧場館媒體專網

通過5G網絡切片技術，構筑高優先、低時延、安全隔離網絡，為賽事轉播提供豐富的移動拍攝場景，為移動媒體轉播提供拍攝上傳服務，將信號實時回傳至媒體轉播平臺，滿足媒體轉播機構快速高效節目制作的需求。根據不同場館方的成本、建設需求，提供虛擬媒體專網和混合媒體專網2種形態。

2.2.1 虛擬媒體專網

基于5G 公眾網絡資源，利用端到端QoS 或切片技術，為客戶提供一張時延和帶寬有保障、與公網數據隔離的虛擬專有網絡，實現帶寬、時延、優先級的差異化服務。虛擬專網具備服務范圍廣、部署上線快、構建成本低的優點，適合對價格敏感、臨時性或無固定場所要求、有一定的數據安全及網絡保障要求的場館。對于非固定場所的轉播，如馬拉松等戶外運動場景，無法下沉UPF 到場所附近，可采用虛擬媒體專網，通過網絡切片提供服務。

圖1示出的是虛擬媒體專網。

圖1 虛擬媒體專網

2.2.2 混合媒體專網

以5G數據分流技術為基礎，通過無線和控制網元的靈活定制，為客戶構建一張增強帶寬、低時延、數據不出場（館）的基礎連接網絡。此種專網將部分核心網元，如UPF 下沉到場館端給場館專用（但控制面網元AMF、SMF 等還是使用大網，無線基站以共享為主，節省建設成本），從而實現用戶數據不經過5G 公網的完全隔離。混合媒體專網與虛擬媒體專網相比，給場館管理者提供了更多的網絡配置能力，如上下行流量控制、用戶黑白名單管理、用戶自服務等增強功能，并可實現與客戶的系統或第三方系統對接。混合媒體專網具備數據不出館、按需組網、資源靈活定制的優點，適合有固定場所、長期性部署、較高數據安全、版權安全要求場館業主部署。

圖2示出的是混合媒體專網。

2.3 面向觀眾：實現場內用戶的智慧觀賽服務

基于媒體專網的智慧應用為觀眾帶來“超級觀賽體驗”，整體架構由云、館、端三層部署，云端統一中臺進行多場館業務管理與營銷驅動，館側基于下沉到場館的5G 用戶面UPF，將媒體服務靠近UPF 部署，媒體流本地回傳保證安全性，實現本地視頻處理、內容分發及周邊商業貫通；端側輕量化APP 內容播放及業務呈現，且易于與場館APP 集成，通過手機即可為觀眾帶來“超級觀賽體驗”：多視角、精彩子彈時間回放、賽事集錦、VR觀賽、免流量、場內服務預訂等。

圖3示出的是智慧觀賽應用架構圖。

3 冬奧5G智慧場館商業模式

3.1 2B場景

圖2 混合媒體專網

隨著各類型各級別賽事及文體活動數量增多，場館的多元化應用也面臨不同類型的挑戰。對比IaaS和PaaS 的差異，場館從IaaS 性質的場地和硬件基礎設施提供者模式，升級為PaaS 模式，提供一個基于5G 網絡的智能服務平臺綜合體。

場館方為各類賽事和團體甚至個人活動提供場地和設施的同時，可依托運營商，提供智慧場館新概念涵蓋的所有定制化網絡方案和直播方案。To B 的模式中，場館方的直接收益是場地租賃的增值服務收入，其次是智能化方案帶來的宣傳效果，人力和運營成本的降低，商鋪和品牌廣告的收益。其他的To B 模式，還包括賽事主辦方/版權方的合作，俱樂部的訓練分析等。

圖3 智慧觀賽應用架構圖

3.2 2C場景

對于在場館內觀看賽事或活動的觀眾，往往因為距離場地中央較遠、座位靠后或較偏，直接影響觀看體驗。在2C 場景，現場觀眾可通過多視角選擇、自由視角、VIP 視角、周邊服務等特色功能來觀看更多細節內容，豐富現場體驗。場館方通過為現場觀眾提供了一系列增值服務，從而實現內容和流量變現。首先智慧場館應用提供的VIP 視角，需要用戶付費觀看，VIP 視角可以是明星特色視角、球星追蹤視角、幕后/更衣室獨家視角等，利用特色內容形成消費價值。此外，智慧場館應用還可以為VIP 用戶提供獨家的實時新聞、比賽分析、專家解說、VR 沉浸體驗、AR 疊加增強信息等服務，同時為現場觀眾提供更加豐富的信息渠道。

To C 場景不僅可以把熱點賽事轉化為流量，還可以延伸至賽前賽后。尤其是在頂級賽事的俱樂部，粉絲群體是一個龐大的群體，針對俱樂部賽前的訓練，賽后的采訪、慶祝以及觀眾互動，To C場景可以充分挖掘粉絲經濟價值，為粉絲定制專屬入口，以觀看賽前或賽后等常規收視渠道缺少的內容，通過提供專屬內容訂閱，粉絲互動，聚合如賽事周邊產品銷售、明星簽名紀念品銷售、明星同款衣服/球員同款裝備銷售、廣告Banner 投放等商業活動，進一步提升智慧場館應用作為入口的價值能力，刺激C端用戶消費，從而實現盈利提升。

4 展望

科技賦能體育，通過5G+智慧場館服務，不僅可以讓民間賽事以及培訓機構提升影響力，更是可以通過提供多元化的觀看視角吸引更多觀眾，提升體育活動熱度，體育教育從業人員和被培訓群體更是可以通過這種方式回看和收藏，通過持續記錄和立體化的分析提升學習質量，改進教學質量。

未來基于AI 的無人值守方案是商業成功達成的重要一環：通過云導播+無人值守方案，實現賽事無人值守式拍攝，開放云導播和剪輯能力后，允許用戶在云端剪輯視頻，充分發揮個性化的導播能力，使得民間賽事甚至培訓都“大有看點”。在5G+智慧場館的賦能下，民間賽事和體育培訓機構在場地租賃和單點授課的模式中延伸，實現線上觀看、智能交互、立體教學、家長推送、體育原創內容運營、自媒體運營等增值服務。5G 智慧場館是運營商與體育產業的最佳結合點，未來將會帶來巨大的商業回報。