江門(mén)廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

白陽(yáng)，李永寧，陳健鋒

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江門(mén)廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

白陽(yáng)，李永寧，陳健鋒

（廣東省廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司 江門(mén)分公司，廣東 江門(mén) 529000）

廣電網(wǎng)絡(luò)一直以來(lái)只有有線網(wǎng)絡(luò)，為了提升廣電網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)力，本文以江門(mén)廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)的建設(shè)項(xiàng)目為例，研究了廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)，介紹了項(xiàng)目在江門(mén)開(kāi)通后一系列的技術(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)，并利用有線無(wú)線融合網(wǎng)絡(luò)測(cè)試了多種全新的業(yè)務(wù)模式，該項(xiàng)目已于2016年10月底通過(guò)了國(guó)家新聞出版廣電總局專家組的驗(yàn)收. 江門(mén)廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)的建成大大增強(qiáng)了廣電網(wǎng)絡(luò)在“三網(wǎng)融合”背景下業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)力，為廣電網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型發(fā)展創(chuàng)造條件和提供參考.

廣電網(wǎng)絡(luò)；FDD LTE；基站；核心網(wǎng)

“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略將寬帶發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略，固定寬帶網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)共同作為“經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施”，成為國(guó)家新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石. 廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)是目前廣電最先進(jìn)、最成熟的移動(dòng)寬帶解決方案和最能形成統(tǒng)一共識(shí)的無(wú)線通信技術(shù)，國(guó)家新聞出版廣電總局委托廣播科學(xué)研究院，于2015年提出并發(fā)布了適應(yīng)廣電自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)和資源優(yōu)勢(shì)的“廣播電視無(wú)線雙向系統(tǒng)”技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，作為未來(lái)廣播電視技術(shù)發(fā)展的方向. 該技術(shù)在目前4G無(wú)線通訊技術(shù)基礎(chǔ)之上作了改進(jìn)，并結(jié)合廣電的特點(diǎn)，具有雙向通訊、廣播多播、大容量、低時(shí)延、頻寬等特點(diǎn)[1-2]. 根據(jù)《中華人民共和國(guó)無(wú)線電頻率劃分規(guī)定》[3]，頻段劃歸廣電使用，這個(gè)頻段更適合無(wú)線通信組網(wǎng)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需求. 江門(mén)分公司率先進(jìn)入該領(lǐng)域進(jìn)行嘗試，在江門(mén)市區(qū)建設(shè)了一張頻段廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)絡(luò)，并利用廣播電視有線無(wú)線融合網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行一系列的技術(shù)測(cè)試，以解決廣電網(wǎng)絡(luò)缺乏移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)支撐未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展的問(wèn)題，并在業(yè)務(wù)應(yīng)用和運(yùn)營(yíng)模式等方面進(jìn)行探索[4-6].

1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

LTE技術(shù)是目前最成熟、領(lǐng)先的移動(dòng)通信解決方案，也是有史以來(lái)普及最快的無(wú)線通信技術(shù). 根據(jù)GSA（全球移動(dòng)設(shè)備供應(yīng)商協(xié)會(huì)）的最新報(bào)告顯示，截至2017年1月底，全球運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)簽署764張LTE網(wǎng)絡(luò)合同，覆蓋196個(gè)國(guó)家，其中，已經(jīng)商用部署的網(wǎng)絡(luò)達(dá)到581張. 在網(wǎng)絡(luò)制式方面，在全球已經(jīng)商用部署的581張網(wǎng)絡(luò)中，有95張網(wǎng)絡(luò)支持TD-LTE，其中32張是FDD&TDD融合網(wǎng)絡(luò)，共有486張網(wǎng)絡(luò)采用單純FDD LTE組網(wǎng)，F(xiàn)DD占了LTE網(wǎng)絡(luò)的83.6%以上[7].

因此，江門(mén)廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)選擇FDD LTE技術(shù)，由于國(guó)內(nèi)廣播電視的基本信道帶寬，最終選定上行頻點(diǎn)為，下行頻點(diǎn)為.

1.1 無(wú)線網(wǎng)架構(gòu)

無(wú)線網(wǎng)主要包括以下網(wǎng)元，組網(wǎng)線路圖如圖2所示：

1）基站（eNode-B）. 采用分布式基站，基帶單元（BBU）和射頻單元（RRU）分離.

3）無(wú)線網(wǎng)管. 無(wú)線網(wǎng)管用于基站管理，包括配置、告警、性能監(jiān)控等，部署在核心網(wǎng)機(jī)房.

1.2 無(wú)線網(wǎng)規(guī)劃

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基本規(guī)劃包括了：站址規(guī)劃、覆蓋規(guī)劃、容量規(guī)劃等環(huán)節(jié).

1）站址規(guī)劃

網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期的關(guān)鍵是覆蓋規(guī)劃，結(jié)合了業(yè)務(wù)需求和技術(shù)應(yīng)用等方面的因素，綜合考慮，共建設(shè)12個(gè)基站，如表1所示.

表1 基站列表

2）覆蓋規(guī)劃

規(guī)劃的原則是盡量滿足廣覆蓋，以覆蓋為首要目標(biāo). 鏈路預(yù)算（Link Budget）是用來(lái)計(jì)算LTE信號(hào)的最大路徑損耗（MAPL），而最大覆蓋半徑的計(jì)算是基于最大路徑損耗（MAPL）和傳播模型. 鏈路預(yù)算需要分別對(duì)上下行的最大覆蓋半徑分別計(jì)算，取二者最小值，通常情況上行的最大覆蓋半徑會(huì)比下行覆蓋半徑小，即上行受限. 本項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：上行邊緣速率設(shè)為，下行邊緣速率設(shè)為，天線增益為，一般城區(qū)的站間距為左右，農(nóng)村場(chǎng)景的站間距在以上.

3）容量規(guī)劃

1.3 核心網(wǎng)（EPC）規(guī)劃

核心網(wǎng)建設(shè)部署在江門(mén)分公司機(jī)房，包含MME、SAEGW、HSS、CG和OMC，總?cè)萘繛橛脩簦脕?lái)接入所有LTE基站，實(shí)現(xiàn)LTE高速上網(wǎng)業(yè)務(wù). 初期發(fā)展用戶以數(shù)據(jù)卡和CPE終端為主，主要實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù). 各網(wǎng)元具體情況如下：

4）CG：滿足EPC用戶的話單處理需求.

5）OMC：負(fù)責(zé)EPC項(xiàng)目所有核心網(wǎng)元的管理，并對(duì)接上級(jí)網(wǎng)管.

6）組網(wǎng)設(shè)備：包括CE、網(wǎng)管計(jì)費(fèi)交換機(jī)與防火墻等.

圖3為核心網(wǎng)各網(wǎng)元連接的線路圖，業(yè)務(wù)信令和媒體接入業(yè)務(wù)路由器，其余網(wǎng)管、計(jì)費(fèi)、營(yíng)帳接口均通過(guò)后臺(tái)匯聚交換機(jī)連接到IP承載網(wǎng)絡(luò)，無(wú)其他特殊需求.

1.4 傳輸網(wǎng)（IP承載網(wǎng)）

核心網(wǎng)和基站之間沒(méi)有新建專用的傳輸網(wǎng)絡(luò)，采用原有IP城域網(wǎng)相連，每個(gè)基站新敷設(shè)12芯光纜.

2 網(wǎng)絡(luò)測(cè)試結(jié)果

2.1 技術(shù)測(cè)試和驗(yàn)證

1）上下行峰值測(cè)試：

2）上下行平均吞吐率測(cè)試：

3）下行PDCP層邊緣吞吐率

4）穿透能力

5）上行PDCP層邊緣吞吐率

6）信號(hào)覆蓋率

2.2 業(yè)務(wù)測(cè)試

1）單向有線電視網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展高清互動(dòng)電視和寬帶業(yè)務(wù)

下行視頻和數(shù)據(jù)采用有線網(wǎng)絡(luò)傳輸，上行信令和數(shù)據(jù)采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，不需要對(duì)有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造就可以開(kāi)展高清互動(dòng)業(yè)務(wù)和寬帶業(yè)務(wù)，節(jié)省了巨額的網(wǎng)絡(luò)改造投資，而且可以快速開(kāi)通業(yè)務(wù).

2）移動(dòng)寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)

用戶通過(guò)支持廣電無(wú)線雙向網(wǎng)的手機(jī)或MIFI終端即可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)寬帶上網(wǎng). 江門(mén)分公司通過(guò)對(duì)機(jī)頂盒WIFI、城市公共WIFI和廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)等多種場(chǎng)景WIFI上網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一認(rèn)證、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)，從而實(shí)現(xiàn)用戶用同一個(gè)賬號(hào)在不同場(chǎng)景的連續(xù)、無(wú)感知、自適應(yīng)的寬帶上網(wǎng).

3）多屏互動(dòng)電視戶外延伸業(yè)務(wù)

基于廣東廣電網(wǎng)絡(luò)的高清互動(dòng)平臺(tái)+IP視頻平臺(tái)+高清互動(dòng)機(jī)頂盒+有線無(wú)線融合網(wǎng)，可以將電視業(yè)務(wù)從戶內(nèi)延伸到戶外，從固定場(chǎng)所擴(kuò)展到移動(dòng)環(huán)境.

4）無(wú)線雙向網(wǎng)廣播電視（eMBMS—增強(qiáng)型多媒體廣播多播業(yè)務(wù)）

利用廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)的eMBMS技術(shù)，可以在無(wú)線雙向網(wǎng)實(shí)現(xiàn)不受用戶數(shù)量限制的廣播電視業(yè)務(wù)，充分發(fā)揮廣電行業(yè)的廣播服務(wù)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)廣東廣電網(wǎng)絡(luò)作為黨政宣傳喉舌的作用，增強(qiáng)社會(huì)效益. 同時(shí)還具備雙向互動(dòng)功能，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)廣播與個(gè)性點(diǎn)播相結(jié)合.

5）集群廣播業(yè)務(wù)

為了更好地服務(wù)集團(tuán)用戶，在廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)有效覆蓋區(qū)域內(nèi)，可提供集群廣播業(yè)務(wù)，包括數(shù)據(jù)接入、語(yǔ)音點(diǎn)呼、語(yǔ)音組呼、視頻呼叫、視頻回傳和動(dòng)態(tài)重組，話權(quán)搶占等功能[13-14].

3 結(jié)論

江門(mén)廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)項(xiàng)目目前已完成了所有技術(shù)測(cè)試和業(yè)務(wù)測(cè)試功能，并于2016年10月底通過(guò)了國(guó)家新聞出版廣電總局專家組的驗(yàn)收，證明了廣電組網(wǎng)的可行性和實(shí)用性. 廣播電視無(wú)線雙向網(wǎng)將增強(qiáng)廣東省廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司江門(mén)分公司的綜合實(shí)力，從原先的有線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)橛芯€無(wú)線融合網(wǎng)業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展，必然會(huì)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得更多客戶. 下一步將擴(kuò)大基站的建設(shè)數(shù)量，無(wú)縫覆蓋江門(mén)市區(qū)，并逐步推廣到全省各地市，為廣電網(wǎng)絡(luò)全面轉(zhuǎn)型發(fā)展創(chuàng)造條件、打好基礎(chǔ).

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[責(zé)任編輯：韋 韜]

Design and Implementation of Jiangmen Radio and TV Wireless Two-way Network

BAIYang, LIYong-ning, CHENJian-feng

(Jiangmen Branch of Guangdong Cable Corporation Limited, Jiangmen 529000, China)

Radio and television networks have all the way been wired. In order to improve the competitiveness of radio and television networks，Jiangmen Branch of Guangdong Cable Corporation Limited carried out research on radio and TV wireless two-way networks technology in Jiangmen. This paper introduces the network structure and technical features of Jiangmen radio and TV wireless two-way networks，as well as a series of technical test data since the network went into operation. Jiangmen Branch uses the wired and wireless networks to test a variety of new business models. The project passed the acceptance test at the end of October 2016 by a State Press and Publication Administration expert team. Jiangmen Radio and Television network has greatly enhanced the competitiveness of the wireless two-way radio and television network against the background of the integration of three networks and provided conditions and reference for the transformation and development of radio and television networks.

radio and television network; FDD LTE; base station; evolved packer core

1006-7302（2017）03-0062-05

TN929.531

A

2017-04-27

白陽(yáng)（1967—），男，北京人，助理工程師，主要研究方向?yàn)橛芯€電視技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù).