5G通信技術(shù)與廣電光纖網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展策略研究

趙連周

【摘要】? ? 將5G通信技術(shù)與廣電光纖網(wǎng)絡(luò)融合，加快智慧廣電網(wǎng)絡(luò)融合創(chuàng)新是一項(xiàng)具有全局性戰(zhàn)略性的基礎(chǔ)工程。5G通信技術(shù)與廣電光纖網(wǎng)絡(luò)的融合建設(shè)主要分試驗(yàn)網(wǎng)和規(guī)模建網(wǎng)兩個(gè)階段，推進(jìn)廣電網(wǎng)絡(luò)面向廣電5G的IP化、云化、智慧化、融合化升級(jí)改造，拓展廣電以及5G基站產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，拓展文化宣傳、數(shù)字娛樂(lè)、內(nèi)容生產(chǎn)、智慧城市、教育、醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)服務(wù)，使廣電網(wǎng)絡(luò)成為社會(huì)的核心承載網(wǎng)絡(luò)。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G通信技術(shù)? ? 廣電光纖網(wǎng)絡(luò)? ? 融合

引言：

近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展迅猛。有線網(wǎng)絡(luò)，早已從電話線入戶撥號(hào)上網(wǎng)的方式，發(fā)展到光纖入戶的模式。而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)歷3G，來(lái)到4G，站在5G的風(fēng)口上了。當(dāng)5G與地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)和固定寬帶網(wǎng)絡(luò)融合一體之后，這給廣電有線光纖網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了機(jī)遇，如何在這種情況下，加快與互聯(lián)網(wǎng)融合的步伐，將5G通信技術(shù)融合到廣電光纖網(wǎng)絡(luò)中具有重要意義。從技術(shù)視角推測(cè)，融合的5G通信技術(shù)與廣電光纖網(wǎng)絡(luò)融合后可單獨(dú)組建一個(gè)公共平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)多家運(yùn)營(yíng)商的信息服務(wù)共享，在服務(wù)終端只需要芯片支持就可完成服務(wù)內(nèi)容，這將是一個(gè)重大變革。

面向未來(lái)，廣電光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)堅(jiān)持5G引領(lǐng)，全面開(kāi)展融合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。加大投資力度，進(jìn)行5G核心網(wǎng)、骨干傳輸網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)、5G融合媒體傳播平臺(tái)等建設(shè)。等“全國(guó)一網(wǎng)”格局基本形成后，互聯(lián)互通云化融合平臺(tái)將持續(xù)提速推進(jìn)，推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全公共服務(wù)平臺(tái)、中國(guó)5G超高清視頻融合服務(wù)平臺(tái)建設(shè)。將加強(qiáng)與垂直行業(yè)深度融合，探索電視屏、家庭娛樂(lè)終端、智能安防、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)終端等新型終端產(chǎn)品和服務(wù)，并延伸至智慧教育、醫(yī)療、城市、社區(qū)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用領(lǐng)域。打造廣電5G內(nèi)容樞紐平臺(tái)，力爭(zhēng)中國(guó)廣電5G實(shí)現(xiàn)差異化發(fā)展。

一、5G通信技術(shù)概述

（一）5G通信技術(shù)的內(nèi)涵

5G通信技術(shù)是在對(duì)4G技術(shù)在吞吐率、時(shí)延、連接數(shù)量、能耗等方面進(jìn)行性能提升后發(fā)展起來(lái)的，是4G通信技術(shù)的延伸。5G通信技術(shù)采取全數(shù)字化IP技術(shù)，支持分組交換，是整合了新型無(wú)線接入技術(shù)和現(xiàn)有無(wú)線接入技術(shù)，榮國(guó)集成多種技術(shù)來(lái)滿足不同的希求，是一個(gè)融合網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)計(jì)理念上，5G網(wǎng)絡(luò)著力于廣泛的多點(diǎn)、多天線、多用戶、多小區(qū)的相互協(xié)作組網(wǎng);從物理實(shí)現(xiàn)上來(lái)說(shuō)，5G在傳統(tǒng)通信技術(shù)的點(diǎn)到點(diǎn)物理傳輸?shù)幕A(chǔ)上，引入新的無(wú)線傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)包含多用戶的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，極大地提高了通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。

（二）5G通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

5G通信技術(shù)即將全面開(kāi)展商用，5G通信技術(shù)當(dāng)前正朝著網(wǎng)絡(luò)多元化、寬帶化、綜合化和智能化的方向進(jìn)行高速發(fā)展。當(dāng)前，5G愿景與需求已基本明確，概念與技術(shù)路線逐步清晰。5G通信技術(shù)主要特點(diǎn)如下：

1.高網(wǎng)速。5G通信技術(shù)可以支持0.1～1GB/s的用戶體驗(yàn)速率，5G通信技術(shù)網(wǎng)速對(duì)比4G可提高至100倍。

2.低時(shí)延。5G的另一個(gè)重要特點(diǎn)是低時(shí)延。相對(duì)于4G可以將時(shí)延做到盡可能小，從幾秒縮短到幾十毫秒甚至是幾毫秒的時(shí)延。5G低時(shí)延的特點(diǎn)為未來(lái)智能服務(wù)的快速發(fā)展提供了質(zhì)的變化的基礎(chǔ)。

3.低能耗。5G通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)能耗對(duì)比4G降至10%以下，實(shí)現(xiàn)了能源效率提高10倍的目標(biāo)。

4.大容量。5G通信技術(shù)支持每平方公里一百萬(wàn)的連接數(shù)密度，每平方公里即是TB/s的流量密度，每小時(shí)500km以上的移動(dòng)性和數(shù)十Gb/s的峰值速率，它可以承載更多的設(shè)備。

與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)相比，5G通信具有更高的速度、更大的帶寬、更高的可靠性、更低的時(shí)延。如與廣電光纖網(wǎng)絡(luò)融合，能滿足傳輸通信的要求，加以改造后能滿足系統(tǒng)對(duì)安全性的需求。

二、廣電光纖網(wǎng)絡(luò)與5G通信技術(shù)融合發(fā)展的要點(diǎn)

5G通信技術(shù)的到來(lái)，以其高速率、大容量、低延時(shí)的特性為生活和工作帶來(lái)了無(wú)限的可能，以及在智慧家居、智慧城市方面5G大容量的物聯(lián)網(wǎng)可以發(fā)揮很大的作用。2019年6月6日中國(guó)廣電獲得5G商用牌照，廣電5G采用5G SA獨(dú)立組網(wǎng)模式，損耗低、覆蓋廣、穿透力強(qiáng)、組網(wǎng)成本低;廣電5G的戰(zhàn)略定位是打造集融合媒體傳播、智慧廣電承載、智能萬(wàn)物互聯(lián)、國(guó)家公共服務(wù)等于一體的信息化基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前，中國(guó)廣電在5G上有12個(gè)核心應(yīng)用場(chǎng)景。家庭方面：5G+家庭、5G+教育、5G+醫(yī)院;區(qū)域方面：5G+社區(qū)、5G+園區(qū)、5G+鄉(xiāng)村、5G+亞運(yùn);在城市方面：5G+基礎(chǔ)設(shè)施、5G+文旅、5G+環(huán)保、5G+交通、5G+物流。主要是對(duì)廣電光纖網(wǎng)絡(luò)與5G通信技術(shù)融合發(fā)展的要點(diǎn)進(jìn)行分析探討。

（一）用戶導(dǎo)向

當(dāng)前，廣電光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與發(fā)展較為迅速，廣電光纖網(wǎng)絡(luò)已在家庭、學(xué)校、企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，廣電光纖網(wǎng)絡(luò)覆蓋面逐步在擴(kuò)大，極大程度上推動(dòng)了光通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。廣電光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)滿足了人們的生活需求，建立了信息互通互聯(lián)機(jī)制，成為實(shí)施大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的支撐。

將5G通信技術(shù)和廣電光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合后，基于高速率、高容量的通信技術(shù)得到應(yīng)用，結(jié)合廣電光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)模式，可以有效提高廣電智慧工程項(xiàng)目的發(fā)展，廣電智慧工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)如圖1所示。

高質(zhì)量的5G廣電光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)后，光纖網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行環(huán)境得到大幅度提高，用戶可以主動(dòng)利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行搜索和控制，在清晰、穩(wěn)定、高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下滿足用戶的需求導(dǎo)向。以往廣電智能電視的付費(fèi)頻道在處理用戶的需求時(shí)較為被動(dòng)，速度較慢，5G通信技術(shù)融入廣電光纖網(wǎng)絡(luò)后，信息處理平臺(tái)可以精準(zhǔn)、高速的滿足用戶需求。同時(shí)5G通信技術(shù)的融入，可使廣電體系與市場(chǎng)進(jìn)行無(wú)縫接軌，使得企業(yè)創(chuàng)造較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

（二）科技冬奧呈現(xiàn)

5G通信技術(shù)與廣電光纖網(wǎng)絡(luò)融合后，可有效提高視頻傳輸?shù)目萍己俊闈M足北京張家口冬奧賽事轉(zhuǎn)播需要，借鑒韓國(guó)平昌冬奧和今年央視春晚直播，實(shí)現(xiàn)利用5G技術(shù)對(duì)電視直播內(nèi)容遠(yuǎn)程傳輸、支持4K/8K/VR等視頻展現(xiàn)和制作、手機(jī)端或VR頭顯流暢觀看360°直播。實(shí)驗(yàn)室將研究對(duì)傳統(tǒng)數(shù)字電視技術(shù)進(jìn)行5G應(yīng)用的升級(jí)改造，構(gòu)建IPTV/OTT內(nèi)容分發(fā)和多屏互動(dòng)支撐體系，可傳輸4K/8K視頻節(jié)目、全I(xiàn)P廣播電視，提升AR/VR交互體驗(yàn)和價(jià)值。

（三）整合交互平臺(tái)

互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)有力地推進(jìn)了信息共享，而信息交互成為信息共享的重要平臺(tái)，在信息交互平臺(tái)上，可以有效提高用戶的體驗(yàn)感。在傳統(tǒng)的廣電傳輸體系內(nèi)，數(shù)據(jù)都是單向傳輸，傳輸內(nèi)容局限，被動(dòng)接收方式。將5G通信技術(shù)融入廣電光纖網(wǎng)絡(luò)后，可以實(shí)現(xiàn)交互式雙向信息傳輸處理模式，用戶可以主動(dòng)對(duì)信息進(jìn)行篩選，可以主動(dòng)選擇自己所需要的信息，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需求及時(shí)反應(yīng)，滿足用戶需求。完整的信息交互控制模式的建立，可以實(shí)現(xiàn)廣電信號(hào)供應(yīng)商和用戶的交互服務(wù)機(jī)制。

例如，將5G通信技術(shù)融入廣電光纖網(wǎng)絡(luò)后，用戶可以憑借5G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的節(jié)目觀賞、節(jié)目挑選、節(jié)目的錄播和回放等操作，有效實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目資源的優(yōu)化配置，避免節(jié)目資源因單向傳輸無(wú)法滿足用戶的問(wèn)題。

因此，將5G通信技術(shù)融入廣電光纖網(wǎng)絡(luò)是時(shí)代發(fā)展的選擇，基于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)便捷化的服務(wù)機(jī)制和交互體驗(yàn)機(jī)制，廣電光纖網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)該從技術(shù)上認(rèn)識(shí)到自身存在的問(wèn)題，分析其受眾范圍縮小的原因，借助5G通信技術(shù)的發(fā)展，將5G通信技術(shù)融入廣電光纖網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步提高信號(hào)交互水平，深化廣電服務(wù)，全面提升用戶的多元體驗(yàn)感。

（四）智慧廣電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

1.智慧社區(qū)建設(shè)

廣電網(wǎng)絡(luò)擁有產(chǎn)權(quán)的電纜和光纖，在進(jìn)社區(qū)、入住戶方面具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)室將充分挖掘這一優(yōu)勢(shì)，研究成本低、難度小的解決方案，結(jié)合5G微基站建設(shè)組網(wǎng)，占據(jù)智慧社區(qū)管理端口，實(shí)現(xiàn)社區(qū)人口、設(shè)施、房屋、道路、網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)連接，體現(xiàn)廣電網(wǎng)絡(luò)入戶“毛細(xì)血管”的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)從社區(qū)治理提升到社區(qū)“智理”的目標(biāo)。

2.智慧家居運(yùn)營(yíng)

在未來(lái)5G的實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景中，對(duì)各類智能家電的操控都需要獨(dú)立的網(wǎng)關(guān)。廣電網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒擁有連接家庭電視屏的優(yōu)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)室將研發(fā)機(jī)頂盒對(duì)各類智能家電網(wǎng)關(guān)的集成，提升廣電網(wǎng)絡(luò)在智慧家居中的軸心價(jià)值，探索連接上下游，整合資源和市場(chǎng)，形成可運(yùn)營(yíng)的產(chǎn)業(yè)鏈。從當(dāng)前的情況來(lái)看，主要內(nèi)容有：（1）統(tǒng)籌運(yùn)用有線、無(wú)線、衛(wèi)星、微波等傳輸方式，一體化推進(jìn)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)村入戶、廣電光纖網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造和廣電 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。發(fā)揮智慧廣電網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢(shì)，加快推動(dòng)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)與政務(wù)服務(wù)、便民惠民服務(wù)深度融合。以提高基層社會(huì)治理體系和治理能力現(xiàn)代化為目標(biāo)，建設(shè)智能高效的社會(huì)治理平臺(tái)。以電視終端智能應(yīng)用為支撐，提供全方位的“智慧廣電+”服務(wù)。（2）在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)支持高清交互條件的基礎(chǔ)上，將非高清有線電視機(jī)頂盒逐步升級(jí)為高清機(jī)頂盒或集成了高清交互功能的智能終端。智能家居硬件系統(tǒng)如圖2所示。

3.智慧城市建設(shè)

“廣電+智慧城市”是5G通信技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用方向。廣電光纖網(wǎng)絡(luò)具有最好的安全性，各地紛紛成立了大數(shù)據(jù)局，因?yàn)榻ㄔO(shè)智慧城市的核心，實(shí)際上就是建立大數(shù)據(jù)。將各自獨(dú)立的數(shù)據(jù)整合起來(lái)，利用覆蓋廣、受眾多的資源優(yōu)勢(shì)，成為實(shí)現(xiàn)智慧城市的基礎(chǔ)保障。在大數(shù)據(jù)的協(xié)作下，廣電媒體在提供共性信息服務(wù)的同時(shí)，還能夠響應(yīng)不同空間位置受眾的本地化信息需求，通過(guò)用戶定位對(duì)信息的內(nèi)容和形式進(jìn)行智能化匹配，挖掘針對(duì)本地用戶的更多增值服務(wù)，打造社會(huì)服務(wù)平臺(tái)。

（五）創(chuàng)新服務(wù)體系涵育智慧廣電生態(tài)

近年來(lái)，廣播電視行業(yè)以推進(jìn)廣電高質(zhì)量發(fā)展為主線，著力推動(dòng)廣播電視新一輪重大技術(shù)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)廣播電視數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化向智慧化發(fā)展，從功能業(yè)務(wù)型向創(chuàng)新服務(wù)型轉(zhuǎn)變，取得了重要進(jìn)展和成效，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

第一，努力尋求廣電與政務(wù)、商務(wù)、教育、醫(yī)療、旅游、金融、農(nóng)牧業(yè)、環(huán)保等相關(guān)行業(yè)合作與融合的有效路徑，延伸業(yè)務(wù)范圍，力求更加深入地融入政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活當(dāng)中，建立跨領(lǐng)域、跨行業(yè)、跨系統(tǒng)、跨部門的廣電生態(tài)環(huán)境。

第二，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源、用戶資源、帶寬資源等優(yōu)勢(shì)，深度推進(jìn)人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，優(yōu)化產(chǎn)品和服務(wù)，提高“智慧廣電+”服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)能力，深度融入智慧城市、智慧社區(qū)、智慧家庭等領(lǐng)域，形成若干個(gè)可運(yùn)營(yíng)、商業(yè)化的“智慧廣電+”產(chǎn)品，大幅提升產(chǎn)品性能、用戶體驗(yàn)、行業(yè)能力，打造新的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（六）工業(yè)智聯(lián)設(shè)計(jì)

根據(jù)不同行業(yè)的智慧化升級(jí)需求，分項(xiàng)設(shè)計(jì)、量身打造不同場(chǎng)景5G技術(shù)垂直應(yīng)用的解決方案;圍繞工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及智慧園區(qū)迭代等5G技術(shù)的聚焦領(lǐng)域，訂制資源匹配度高、成本相對(duì)低的融合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)樣本，為中國(guó)智造和數(shù)字經(jīng)濟(jì)提供基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)支撐和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。

通過(guò)“智慧建造、綠色施工、人文工地”的理念，應(yīng)用多屏聯(lián)動(dòng)的智慧建造管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)工地的創(chuàng)新管理，形成數(shù)字化的追蹤，使所有的質(zhì)量責(zé)任能夠落實(shí)到每一個(gè)環(huán)節(jié)。基于5G通信大帶寬、廣連接、低延遲特點(diǎn)，運(yùn)用信息化手段，通過(guò)三維設(shè)計(jì)平臺(tái)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行精確設(shè)計(jì)和施工模擬;圍繞施工過(guò)程管理，建立互聯(lián)協(xié)同、智能生產(chǎn)、科學(xué)管理的施工項(xiàng)目信息化生態(tài)圈;并將此數(shù)據(jù)在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下與物聯(lián)網(wǎng)采集到的工程信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析，提供過(guò)程趨勢(shì)預(yù)測(cè)及專家預(yù)案;實(shí)現(xiàn)工程施工可視化智能管理;以提高工程管理信息化水平，從而逐步實(shí)現(xiàn)綠色建造和生態(tài)建造。

三、結(jié)束語(yǔ)

5G通信技術(shù)的應(yīng)用是信息通信技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)性變革之一，必將帶來(lái)整個(gè)信息技術(shù)的跨越式發(fā)展，極大促進(jìn)人們生活、生產(chǎn)方式的變革，進(jìn)而從需求和技術(shù)條件等方面推動(dòng)企業(yè)在組織管理、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中的變革。結(jié)合廣電行業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展，5G將在智慧廣電轉(zhuǎn)型過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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