有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)標準體系及特點

鄒峰 國家新聞出版廣電總局廣播科學研究院

有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)標準體系及特點

鄒峰 國家新聞出版廣電總局廣播科學研究院

本文闡述了我國廣電有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)的標準體系及特點。介紹了有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)的定義、有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)和總體架構(gòu)、有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)標準體系和重點工作，融合網(wǎng)技術(shù)特點和技術(shù)演進路線，提出我國廣電有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)絡(luò)工作推進的三步走實施計劃。

融合網(wǎng) 總體架構(gòu) 標準體系 演進路線 實施計劃

一、引言

近兩年廣電比較熱衷的話題不是關(guān)于有線無線衛(wèi)星融合，一提到這個話題，大家談的主題是關(guān)于改造這件事。實際上分配給新聞出版廣電總局支配的廣電有線頻率，遠不止700M，我們關(guān)注的不是純粹的700M的問題，而是廣電今后如何發(fā)展，如何完成國家三網(wǎng)融合的要求。

二、有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)（NGB-E）的提出

有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)的提出，主要基于以下幾點考慮，第一是融合媒體發(fā)展，第二是廣電總局提出的“智慧廣電”的基礎(chǔ)，第三是靈活的用戶接入。

我兩三年前在南京也談過同樣的問題。提出有線無線融合的最早時候，是2002年的12月份，當時總局有一個廣電有線無線發(fā)展的座談會，座談會談到了CMB項目，大家提出一個尖銳的問題，電信三大運營商的資源是統(tǒng)一的，其光纜、無線覆蓋、衛(wèi)星是統(tǒng)一掌握在一個運營商手里。而廣電是掌握在不同的運營商手里：無線資源掌握在政府手里，衛(wèi)星資源掌握在衛(wèi)星管理中心手里，有線資源掌握在各省的有線運營商手里，這三方?jīng)]有非常好的配合和協(xié)調(diào)，而且內(nèi)部競爭很厲害，廣電根本無法和電信三大運營商在資源上進行競爭。

座談會提出了協(xié)同覆蓋，把無線、有線及衛(wèi)星各種覆蓋資源整合成一個中心，來共同推動廣電行業(yè)的三網(wǎng)融合，提高廣電行業(yè)的競爭力。

協(xié)同覆蓋，即有線覆蓋城市，無線是覆蓋農(nóng)村，衛(wèi)星是覆蓋有線覆蓋不到的地方，實際上廣電在做規(guī)劃時也是這么做的。

但事實上廣電內(nèi)部也存在互相競爭，舉一個最簡單的例子，廣電的衛(wèi)星用戶號稱是八千萬，除了一部分是偏遠農(nóng)村外，大部分是從有線電視里面流出的用戶，這就形成了廣電內(nèi)部衛(wèi)星和有線電視的明顯競爭。基于以上原因，廣電提出了無線有線的融合覆蓋。

三、有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)的定義

2013年廣電提出要做數(shù)據(jù)網(wǎng)，廣電數(shù)據(jù)網(wǎng)以我們的有線網(wǎng)絡(luò)為依托，以有線無線協(xié)同接入和無線雙向技術(shù)為重點。廣電數(shù)據(jù)網(wǎng)有明確的定義，是廣電主營業(yè)務(wù)和寬帶業(yè)務(wù)相結(jié)合數(shù)據(jù)網(wǎng)。廣電的主業(yè)不能丟，但增值業(yè)務(wù)做什么，當時并沒有非常明確的定義。經(jīng)過這兩年的實踐，廣科院明確提出，廣電數(shù)據(jù)網(wǎng)要做移動互聯(lián)網(wǎng)。目前我們已經(jīng)拿到了工信部給的互聯(lián)網(wǎng)，我們還要做物聯(lián)網(wǎng)。我們的主體是廣播電視覆蓋，一個是做物聯(lián)網(wǎng)，一個是做移動互聯(lián)網(wǎng)。

有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)的定義如下：

（1）廣播電視數(shù)據(jù)網(wǎng)

是一張以有線網(wǎng)絡(luò)為依托，以有線無線協(xié)同接入和無線雙向技術(shù)為重點，通過智能協(xié)同機制完善覆蓋，實現(xiàn)有線無線衛(wèi)星綜合業(yè)務(wù)的雙向數(shù)據(jù)智能承載網(wǎng)。

（2）混合廣播網(wǎng)

是一張將有線電視網(wǎng)、無線廣播網(wǎng)、無線廣播電視雙向交互網(wǎng)和衛(wèi)星廣播網(wǎng)有機結(jié)合，實現(xiàn)室內(nèi)室外全覆蓋的混合廣播網(wǎng)。

（3）行業(yè)專網(wǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施

提供靈活的用戶接入方式，滿足三網(wǎng)融合多業(yè)務(wù)接入的行業(yè)專網(wǎng)，是支撐融合媒體發(fā)展必然選擇；是國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。

同時還要定義有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)是廣播電視的端網(wǎng)，在我國廣電行業(yè)，廣播電視網(wǎng)一定是端網(wǎng)，是不能改變的。

四、有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)和總體架構(gòu)

國家劃給廣電支配的無線頻率資源有700M， 300M、200M、400M，為什么2016年年初和2015年底網(wǎng)絡(luò)上報道了很多關(guān)于700M無線頻率資源的事情？是因為在2013年，由通信部門發(fā)起了一個把廣電改造為4G或未來5G的無線終端，提出的理由非常充分，因為廣電平臺比較好，基礎(chǔ)建設(shè)成本節(jié)約較多，覆蓋范圍較大，可作為4G或未來5G很好的終端。

無線頻率資源是不可再生的資源，廣電不擁有自己的無線頻率資源，沒有利用好已有的無線頻率資源，遲早這個無線頻率資源會被收回。我們已提出了幾個方案，如何把700M無線頻率資源更好的使用。我們在2015對項目進行立項，在四個省開展了有線無線的融合實驗，通過驗收總結(jié)，總結(jié)我們的實驗經(jīng)驗，然后再擴大我們實驗的范圍，慢慢把我們的實驗在全國推廣。在實驗的基礎(chǔ)上，我們提出廣電要建設(shè)有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)。

4.1 有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)

下圖是廣電有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)。

有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：（1）衛(wèi)星反向鏈路傳輸技術(shù)及標準化；（2）新一代有線傳輸技術(shù)及標準化；（3）新一代地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)及標準化；（4）有線無線融合寬帶接入技術(shù)及標準化，也是為了能夠形成全國統(tǒng)一一張網(wǎng)和統(tǒng)一的標準；（5）全國范圍內(nèi)新一輪頻率規(guī)劃；（6）廣播電視云平臺技術(shù)。

在新一代有線傳輸技術(shù)及標準化中，又提出了基于新一代Cable直播傳輸標準的業(yè)務(wù)平臺及標準化、基于光纖IP廣播技術(shù)及標準的演進路線。

4.2 有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)的總體架構(gòu)

有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)的總體架構(gòu)以廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)（光纖，雙向同軸）為基礎(chǔ)，以廣播電視無線雙向網(wǎng)絡(luò)為切入點，以衛(wèi)星主干（條件成熟時：雙向）網(wǎng)絡(luò)為補充，構(gòu)建天地一體、室內(nèi)室外、有線無線衛(wèi)星協(xié)同覆蓋的廣播電視數(shù)據(jù)網(wǎng)，體現(xiàn)廣播電視服務(wù)云能力，并實現(xiàn)對廣播電視制播云的智能承載。

4.3 有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)的分層架構(gòu)及各層功能

有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)分為物理層、網(wǎng)絡(luò)及傳輸層、業(yè)務(wù)層及應(yīng)用層4層架構(gòu)。物理層-用于信號的傳輸；網(wǎng)絡(luò)及傳輸層-數(shù)據(jù)作為流以及文件的組織、數(shù)據(jù)傳輸信道的部署；業(yè)務(wù)層-圖像以及聲音處理；應(yīng)用層-面向用戶提供應(yīng)用軟件。

最近開展的由北京和上海合作的有線無線融合網(wǎng)項目即是以上述的有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)架構(gòu)來做的。以廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以廣播電視無線雙向網(wǎng)絡(luò)為切入點，以衛(wèi)星主干網(wǎng)絡(luò)為補充，構(gòu)建天地一體、室內(nèi)室外、有線無線衛(wèi)星協(xié)同覆蓋的廣播電視數(shù)據(jù)網(wǎng)，體現(xiàn)廣播電視服務(wù)云能力，并實現(xiàn)對廣播電視制播云的智能承載。

五、有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)標準體系和重點工作

5.1 融合網(wǎng)標準體系目標

融合網(wǎng)標準體系目標見下圖。

5.2 融合網(wǎng)標準體系的要求

融合網(wǎng)標準體系有4個如下要求：

（1）各層次獨立，相互之間松耦合，業(yè)務(wù)與傳輸技術(shù)無關(guān)，不像原來做有線電視，每一層之間都要緊密結(jié)合，我做的業(yè)務(wù)只能在這里傳，不能在別的地方傳了；

（2）支持現(xiàn)有的廣電傳輸技術(shù)；

（3）支持廣播與寬帶結(jié)合的業(yè)務(wù)及應(yīng)用；

（4）行業(yè)專網(wǎng)發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用需求。

5.3 融合網(wǎng)標準體系

5.3.1 有線無線融合網(wǎng)標準總體規(guī)范

有線無線融合網(wǎng)標準總體規(guī)范見下圖。

在物理層的標準一是基于有線無線融合的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準，二是廣播電視頻段無線雙向技術(shù)物理層標準，三是廣電頻段感知無線電設(shè)備標準。

現(xiàn)在不管怎么樣提高我們的效率，無線頻率是越來越少，這個事實已經(jīng)是不可避免了。但是在無線頻率劃分存在兩個問題，一是例如我們劃分這8M給江蘇用了，就是所有權(quán)歸江蘇使用了，但是這8M歸江蘇用，并不是說江蘇24小時一直都在用這8M，可能只利用24小時中的一、兩個小時，但是這8M的所有權(quán)是江蘇的，別的省想用這個8M是不可能的，其他省若使用江蘇的這8M頻率資源，就會產(chǎn)生頻率的糾紛和互相干擾。通過感知無線電的設(shè)備，對環(huán)境感知并利用高效率以及彈性的無線電特性而找到合適的通道，填補頻譜空閑頻段，并確保不對其他無線電系統(tǒng)造成干擾，結(jié)合動態(tài)頻譜資源調(diào)度與管理，可進一步提升空閑頻譜的利用率。第一階段感知無線電技術(shù)要和政府規(guī)劃相結(jié)合，第二階段做到真正的感知無線電。

5.4 融合網(wǎng)第一階段的重點工作

融合網(wǎng)第一階段的原則是技術(shù)創(chuàng)新重要，技術(shù)生態(tài)環(huán)境更重要！技術(shù)生態(tài)環(huán)境的重要性在于，我們對有線無線融合網(wǎng)提出了一些標準，包括采用IT，就是因為IT在國際上有大量的芯片，可以支撐我們來做有線無線融合網(wǎng)及其終端設(shè)備。用其他的技術(shù)，國際上也有標準，大家也做了實驗，效果也很好，但是沒有生態(tài)環(huán)境。

重點工作是廣播電視無線雙向系統(tǒng)的技術(shù)研究、樣機開發(fā)、產(chǎn)品研制、規(guī)模試驗及標準建立。構(gòu)建異構(gòu)廣播無線雙向網(wǎng)絡(luò)有兩個技術(shù)路線， 3GPP FDD和3GPP TDD。

目前我們在四個省城市用FDD做覆蓋實驗，在一些熱點的地方，在廣東采用TDD技術(shù)。下一步的實驗，在農(nóng)村和近海是融合網(wǎng)無線雙向技術(shù)的一個好的工作場景。

5.5 融合網(wǎng)技術(shù)特點

5.5.1 3GPP演進路線

3GPP演進路線見下圖。

3GPP演進路線中采用以8MHz作為基本的系統(tǒng)帶寬，北京、上海的實驗方案是20MHz上行，20MHz下行，需采用華為的設(shè)備提供商為電信行業(yè)提供的設(shè)備。如果按照這個實驗方案，將導(dǎo)致我們所有的設(shè)備都要更換，包括我們的8M設(shè)備，這對廣電的負擔是相當大的。

5.5.2 802.11演進路線

802.11 演進路線見下圖。

802.11 演進自適應(yīng)感知網(wǎng)技術(shù)具有以下優(yōu)點：

（1）系統(tǒng)接收靈敏度高，功耗低成本低；

（2）采用OFDM/CDMA 調(diào)制方式，確保在高速移動和多徑傳播環(huán)境穩(wěn)定高速的數(shù)據(jù)傳輸；

（3）組網(wǎng)方式非常靈活；易于建網(wǎng)、調(diào)試和維護；

（4）基于非連接的無線傳輸系統(tǒng)，能承載各種基于IP 業(yè)務(wù)；

（5）非同步TDD系統(tǒng)，上下行帶寬自適應(yīng)業(yè)務(wù)的需要；

（6）自組織網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，支持分布式數(shù)據(jù)挖掘和網(wǎng)絡(luò)門戶；

（7）提供空口加密，支持網(wǎng)絡(luò)加密，提高廣播電視業(yè)務(wù)安全防護等級；

（8）頻譜的管理和利用可以統(tǒng)一在廣播電視數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一平臺監(jiān)控之下。

下圖是三種組網(wǎng)方式，第一種是點對多點，第二種是自組網(wǎng)狀網(wǎng)，第三種是中繼鏈狀網(wǎng)。

六、有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)工作推進

6.1 融合網(wǎng)工作推進步驟

有線無線衛(wèi)星融合網(wǎng)絡(luò)工作推進步驟分為三步走，第一步是構(gòu)建有線無線融合網(wǎng)絡(luò)，第二步是實現(xiàn)融合性及繼承性發(fā)展，第三步是實現(xiàn)全國一張網(wǎng)。

6.2 融合網(wǎng)工作組下一步工作

融合網(wǎng)工作組下一步工作如下：

（1）四省前期試點工作驗收；

（2）制定融合網(wǎng)系列標準，發(fā)布融合網(wǎng)白皮書，進一步整合產(chǎn)業(yè)鏈。

（3）跨域業(yè)務(wù)示范；

（4）冬奧融合網(wǎng)覆蓋；

（5）物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)陸港示范；

（6）平原多人口地區(qū)業(yè)務(wù)示范；

（7）近海環(huán)境融合網(wǎng)廣播電視業(yè)務(wù)覆蓋。

七、結(jié)束語

綜上所述，融合網(wǎng)是融合媒體發(fā)展的基礎(chǔ)支撐；融合網(wǎng)是廣電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本需求；融合網(wǎng)是廣電產(chǎn)業(yè)社會和經(jīng)濟效益的良好結(jié)合；融合網(wǎng)是廣播電視升級發(fā)展的必然；融合網(wǎng)是有線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)變的基礎(chǔ)；融合網(wǎng)是中國廣電屬性的需要。