試析面向5G 的有線電視網(wǎng)絡(luò)改造建設(shè)

陳建勇

山東廣電網(wǎng)絡(luò)有限公司濱州分公司 山東濱州 256600

傳統(tǒng)的有線電視在信號(hào)傳輸、資源整合、視頻清晰度方面均存在諸多的不足，無法滿足用戶越來越多樣化的觀看需求。而如今我國進(jìn)入移動(dòng)通信5G 時(shí)代，該技術(shù)將改變大眾的生產(chǎn)生活。其具有信息傳輸速度快、高存儲(chǔ)等優(yōu)勢(shì)特征，如何將5G 技術(shù)融入到有限電視網(wǎng)絡(luò)之中，成為探討的重點(diǎn)。

1 5G 在廣播電視網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2017 年5 月，我國工信部向我國廣播電視網(wǎng)絡(luò)有限公司，正式頒發(fā)了關(guān)于基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)營業(yè)許可證明，工作單位也正在申請(qǐng)移動(dòng)通信資質(zhì)和5G 運(yùn)營牌照。全面參與到5G 標(biāo)準(zhǔn)的制定以及各項(xiàng)有線電視網(wǎng)絡(luò)的改造建設(shè)工作當(dāng)中，這不斷地推動(dòng)了我國有線電視廣播和5G 技術(shù)之間的融合，還推動(dòng)了我國有線電視網(wǎng)絡(luò)朝著更高層次向上發(fā)展。近階段，由美國聯(lián)邦通信委員會(huì)正式頒布了關(guān)于頻譜測(cè)試許可證明，開展了一系列關(guān)于5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)和探索基于有線電視網(wǎng)絡(luò)的，將5G 技術(shù)作為有線電視網(wǎng)絡(luò)未來的重點(diǎn)建設(shè)和改造工作目標(biāo)。2017 年7 月1 日歐盟5G-PPP 第二階段的實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作正式開展，面向5G 的有線電視廣播研究項(xiàng)目正在進(jìn)行研發(fā)，該項(xiàng)目當(dāng)中涵蓋了多家項(xiàng)目承建單位，其中不但包含了有線電視網(wǎng)絡(luò)公司，同時(shí)還包含了大量的廣播電視協(xié)會(huì)組織以及全球知名度較高的電信企業(yè)。

2 將5G 技術(shù)融入有線電視網(wǎng)絡(luò)中的主要方向探尋

要想將5G 技術(shù)與有線電視網(wǎng)絡(luò)高效結(jié)合，需要圍繞傳統(tǒng)的有線廣播電視業(yè)務(wù)、寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及5G 業(yè)務(wù)展開重點(diǎn)革新優(yōu)化。比如，從前的有線電視IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)重點(diǎn)在“連接”方面，而融入5G 技術(shù)后，有線電視網(wǎng)絡(luò)的前進(jìn)重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是“面向應(yīng)用”，注重對(duì)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的全過程監(jiān)管，力求將管理范圍具體到端到端。要想達(dá)到上述要求，網(wǎng)絡(luò)DC 化成為未來有線電視網(wǎng)絡(luò)革新的主要方向。另外，為改善用戶的體驗(yàn)，推動(dòng)有線電視網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展，在5G 技術(shù)融合過程中，還要重點(diǎn)關(guān)注寬帶的傳輸速度，做到網(wǎng)絡(luò)資源多連接，且避免發(fā)生網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的情況，以此為未來有線電視網(wǎng)絡(luò)拓寬前行方向，滿足用戶的多元化需求。下面就將詳細(xì)論述如何將5G 技術(shù)高效應(yīng)用在有線電視網(wǎng)絡(luò)中。①豐富網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。以5G技術(shù)為主要發(fā)展方向的有線電視網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)低時(shí)延、大寬帶，技術(shù)人員需要大力開發(fā)IP 和云計(jì)算技術(shù)，創(chuàng)設(shè)云網(wǎng)架構(gòu)。②革新網(wǎng)絡(luò)帶寬需求。為深入5G 技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用與發(fā)展，做到信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中劇透很高的穩(wěn)定性，并且能提供高清晰度的視頻內(nèi)容，進(jìn)一步滿足有線寬帶、集客專線以及5G 等業(yè)務(wù)流量的各項(xiàng)需求，相對(duì)應(yīng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)寬帶應(yīng)該提升到400G，促進(jìn)電視網(wǎng)絡(luò)的革新轉(zhuǎn)型。③加強(qiáng)信息傳輸?shù)臅r(shí)效性。以5G 技術(shù)為核心的有線電視網(wǎng)絡(luò)，為了滿足用戶的優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)，有線電視城域承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延應(yīng)當(dāng)小于10ms，在面對(duì)uRLLC 業(yè)務(wù)時(shí)，則城域承載網(wǎng)時(shí)延要少于3ms。④注重網(wǎng)絡(luò)切片。由于有線電視網(wǎng)絡(luò)面對(duì)大量的用戶，而用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)有著不同的需求，為做好各項(xiàng)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)與管理，技術(shù)人員應(yīng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的靈活切片，以優(yōu)化用戶體驗(yàn)，讓有線電視網(wǎng)絡(luò)更具智能化。⑤做好東西向的流量傳輸。由于部分5G 技術(shù)的接入網(wǎng)選擇超密集組網(wǎng)，其要求站間具有高協(xié)同性，為滿足信息傳輸?shù)牡蜁r(shí)延及站間流量寬帶的各項(xiàng)要求，將5G 技術(shù)融入有線電視網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，需要重點(diǎn)考慮承載網(wǎng)的東西向流量傳輸需求。

3 面向5G 的有線電視網(wǎng)改造建設(shè)思路

面向5G 的省級(jí)有線電視網(wǎng)需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，對(duì)省干網(wǎng)、城域網(wǎng)核心層、控制層/匯聚層以及接入網(wǎng)進(jìn)行改造或新建，有線電視省干網(wǎng)和城域網(wǎng)DC 化改造整體采用兩級(jí)DC 架構(gòu)，分別是部署承載全省集中業(yè)務(wù)VNF 網(wǎng)元的核心DC 和部署接入及承載本地網(wǎng)分布式業(yè)務(wù)VNF 網(wǎng)元的邊緣DC。在省干層部署核心DC 云平臺(tái)，面向5G 的有線電視網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)負(fù)責(zé)省域網(wǎng)絡(luò)核心業(yè)務(wù)的處理和承載，將MANO、SDN 及EMS 運(yùn)維系統(tǒng)部署在核心DC 內(nèi)，采用網(wǎng)絡(luò)集中管理方式，實(shí)現(xiàn)一套管理系統(tǒng)對(duì)整網(wǎng)的業(yè)務(wù)和網(wǎng)元進(jìn)行管理和調(diào)度。面向未來5G 承載，采用控制轉(zhuǎn)發(fā)分離的理念，在省級(jí)核心DC 云平臺(tái)上部署5G 核心網(wǎng)AMF（移動(dòng)和接入管理網(wǎng)元）、SMF（會(huì)話管理網(wǎng)元）等核心功能網(wǎng)元，實(shí)現(xiàn)對(duì)5G 接入網(wǎng)絡(luò)的接入、移動(dòng)性、會(huì)話、策略控制、數(shù)據(jù)等的管理。在城域網(wǎng)層面部署分布式邊緣DC 云平臺(tái)，采用虛擬化技術(shù)構(gòu)建如vBRAS 等虛擬網(wǎng)元資源池，支撐城域內(nèi)視頻業(yè)務(wù)分發(fā)、寬帶接入、用戶接入管理等功能實(shí)現(xiàn)。同時(shí)面向未來5G 承載，下沉部署5G 核心網(wǎng)UPF（用戶面管理網(wǎng)元）、CU（非實(shí)時(shí)協(xié)議和服務(wù)處理單元）以及MEC（邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)）等網(wǎng)元，支撐5GeMBB、uRLLC、eMTC 等業(yè)務(wù)開展。在接入網(wǎng)層面，有線電視在保留原有線接入網(wǎng)基礎(chǔ)上，可采用合作、新建等多種方式構(gòu)建基于有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)的無線接入網(wǎng)。通過新建基站，部署DU、AAU 等網(wǎng)元，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的無線覆蓋和傳輸。

4 結(jié)語

當(dāng)前隨著5G 技術(shù)的不斷發(fā)展，有線電視網(wǎng)絡(luò)和5G 技術(shù)之間的有效銜接充分滿足了人們?cè)谌粘Ｉ町?dāng)中的電視節(jié)目觀看要求。我國有線電視網(wǎng)絡(luò)主要是基于HFC 網(wǎng)絡(luò)而存在的，并且由于近幾年有線電視數(shù)字化技術(shù)日益成熟和不斷發(fā)展，也朝著雙向化的技術(shù)層次上改造，除了最后一公里距離的用戶端仍然在延續(xù)使用同軸電纜設(shè)備之外，整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)都是基于光纖網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，并且已經(jīng)建立起比較完善的IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。在我國各大省市當(dāng)中有線電視運(yùn)營商單位，充分融合各個(gè)有線電視網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)點(diǎn)，初步建立起有線電視網(wǎng)和5G 融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了相應(yīng)的改造和建設(shè)工作，在未來的發(fā)展過程中也必將會(huì)對(duì)5G 技術(shù)加以充分應(yīng)用，提高有線電視網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。