廣電與5G融合發(fā)展的研究

李進(jìn)華

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 湛江 524000）

當(dāng)前5G已成為社會(huì)各界廣泛關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)，對(duì)通信業(yè)界2019年是中國(guó)5G商用正式啟動(dòng)的元年。在6月6日，工業(yè)和信息化部正式發(fā)放了4張5G的商用牌照，標(biāo)志著5G將正式進(jìn)入移動(dòng)通信市場(chǎng)。5G技術(shù)作為第五代通信技術(shù)（5th generarion mobile networks簡(jiǎn)稱5G）是新一代的蜂窩移動(dòng)技術(shù)，是繼其它移動(dòng)通信技術(shù)GSM（2G）、UMTS（3G）、LTE（4G）、NEW RADIO（5G）系統(tǒng)之后的延伸。

1 5G技術(shù)的概念及特點(diǎn)

5G的全稱為第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是最新一代的蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，其主要發(fā)展目標(biāo)為在4G的基礎(chǔ)上提高數(shù)據(jù)速率、減少人們使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)出現(xiàn)的延遲現(xiàn)象，同時(shí)要做到降低成本、節(jié)省能源，在滿足移動(dòng)數(shù)據(jù)需求的基礎(chǔ)上提升智能化水平。5G技術(shù)有如下特點(diǎn)：第一，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)中的大量數(shù)據(jù)傳輸，以此提高視頻的清晰度；第二，最大程度擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)容量，能夠同時(shí)供千億設(shè)備連接，充分滿足現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)通信要求；第三，頻譜效率與之前相比有大幅度的升高；第四，在擴(kuò)大覆蓋范圍、增強(qiáng)移動(dòng)性能的情況下優(yōu)化用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)；第五，流量密度和連接密度都明顯增加；第六，提升智能化水平，移動(dòng)通信的中心從技術(shù)過(guò)渡到用戶，用戶體驗(yàn)感提升。正是因?yàn)槿绱?，為了能給用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，廣播電視需要合理利用新興的5G技術(shù)，主動(dòng)適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展[1]。

2 廣電5G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

結(jié)合廣電行業(yè)特點(diǎn)及資源優(yōu)勢(shì)，基于有線電視網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)、互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)為主要的應(yīng)用場(chǎng)景、業(yè)務(wù)需求發(fā)展方向。通過(guò)重點(diǎn)區(qū)域、垂直行業(yè)的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)廣域覆蓋和熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景，利用5G低功耗、大連接、低時(shí)延、高可靠關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)場(chǎng)景，很好地解決了傳統(tǒng)移動(dòng)通信無(wú)法完全支撐物聯(lián)網(wǎng)及垂直行業(yè)多場(chǎng)景應(yīng)用等相關(guān)問題。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)方面結(jié)合5G，采用靈活、智能的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和組網(wǎng)技術(shù)，采用功能虛擬化（NFV）和基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的新型架構(gòu)。通過(guò)全雙工、靈活雙工、濾波正交頻分復(fù)用（F-OFDM）、濾波器組多載波（FBMC)、終端直通（D2D）、多元低密度奇偶檢驗(yàn)碼（LDPC）、極化碼、網(wǎng)絡(luò)編碼等關(guān)鍵技術(shù)，提升無(wú)線頻譜效率。5G關(guān)鍵技術(shù)如圖1所示。5G網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)絡(luò)切片、移動(dòng)邊緣計(jì)算，拓展廣電網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)，滿足物聯(lián)網(wǎng)新型服務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延、高可靠、大連接的要求，能夠?yàn)橛脩籼峁└N近、可定制化、網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)深度融合、更友好的服務(wù)[2]。

圖1

3 廣電與5G融合發(fā)展的方法

1）廣電雙向接入網(wǎng)架構(gòu)。廣電雙向接入網(wǎng)架構(gòu)根據(jù)所采用的接人技術(shù)，常見的廣電雙向接入網(wǎng)架構(gòu)主要有三類：基于DOCSIS技術(shù)的雙向接人網(wǎng)、基于EoC技術(shù)的雙向接人網(wǎng)、基于FTTH技術(shù)的雙向接人網(wǎng)。基于DOCSIS技術(shù)的雙向接人網(wǎng)，CMTS位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，通過(guò)HFC (Hybrid Fiber Coaxial)與用戶側(cè)的CM連接。最新的DOCSIS4.0標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)將上下行擴(kuò)展成10G對(duì)稱的全雙工模式FDX( Full Duplex DOCSIS )，上行使用OFDMA (Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access，正交頻分多址)，下行使用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用)，支持多載波技術(shù)?；贓OC技術(shù)的雙向接人網(wǎng)，將光機(jī)從機(jī)房下沉到樓道，與ONU和局端一起組成三合一局端，通過(guò)CDN (Coaxial Distribution Network)與用戶側(cè)的EOC終端連接。目前使用較多的是有源低頻EOC和有源高頻EOC，分另!1為C-HPAV和HINOC，對(duì)應(yīng)NGB標(biāo)準(zhǔn)為GY/T 269-2013《NGB寬帶接人系統(tǒng)——中國(guó)先進(jìn)高性能同軸電纜寬帶接人技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和GY/T 297-2016《NGB寬帶接人系統(tǒng)——HiNoC2.0傳輸層和媒質(zhì)接人控制層技術(shù) 規(guī)范》[3]。

2）利用5G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制播流程IP化?，F(xiàn)階段，全球公認(rèn)的廣播電視節(jié)目制播流程是IP化流式傳播，不難發(fā)現(xiàn)其他國(guó)家數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)與衛(wèi)星數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)都是在IP化的支持下進(jìn)行傳輸?shù)模鴩?guó)內(nèi)電視臺(tái)也應(yīng)該放眼于未來(lái)發(fā)展，在廣播電視的制作、播出、傳輸領(lǐng)域都向IP化方向做出改變，而所使用到的電子設(shè)備也應(yīng)該向IT化過(guò)渡，通過(guò)這樣的雙重改變?yōu)榛ヂ?lián)網(wǎng)對(duì)接提供便捷渠道。在5G時(shí)代正式到來(lái)后，國(guó)內(nèi)的廣播電視在有線、無(wú)線的概念上就會(huì)變得模糊，因此在使用5G技術(shù)后應(yīng)用層、協(xié)議層都毫不例外地向IP化靠攏。除此之外，在傳輸方式上也發(fā)生了巨大變化，除常規(guī)的廣電網(wǎng)外，還需要大量使用無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)，想要達(dá)到這一目標(biāo)，廣播電視的節(jié)目源也必須實(shí)現(xiàn)IP化?，F(xiàn)代人們?cè)谏钪惺褂妙l率最高的是移動(dòng)手機(jī)端，而廣播電視在這一領(lǐng)域呈現(xiàn)出了十分明顯劣勢(shì)，最嚴(yán)重的問題是缺乏一個(gè)能夠起到推送信息作用的核心程序，這樣的現(xiàn)狀也恰恰說(shuō)明廣播電視在現(xiàn)階段信息網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的過(guò)程中，如果不能及時(shí)向IP化過(guò)渡便會(huì)受到十分嚴(yán)重的負(fù)面影響[5]。目前為止，已經(jīng)有很大一部分廣播電視臺(tái)將自身的線路IP化，如湖北、浙江、北京、江蘇、四川、河南、上海等，這些電視臺(tái)都在積極搭建線上云平臺(tái)，這是國(guó)家在新媒體時(shí)代做出的巨大轉(zhuǎn)變，相信未來(lái)在5G技術(shù)的推動(dòng)下還能迎來(lái)更加良好的發(fā)展，屆時(shí)必然能夠真正實(shí)現(xiàn)平臺(tái)轉(zhuǎn)化，為人們的生活帶來(lái)更大的便利，也使自身得到多元發(fā)展[4]。

3）廣電5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展前景。（1）技術(shù)、政策高起點(diǎn)。不僅5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)是高起點(diǎn)，用戶需求也是高起點(diǎn)。為滿足人們對(duì)美好生活的需要，政府在政策上也全力支持。（2）創(chuàng)新運(yùn)營(yíng)商合作模式。廣電與運(yùn)營(yíng)商通過(guò)創(chuàng)新合作，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，廣電借用其他運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)建網(wǎng)初期未布網(wǎng)區(qū)域的全業(yè)務(wù)開通。（3）廣電網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)、IP、互聯(lián)網(wǎng)化。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，靈活滿足不同業(yè)務(wù)要求（超高帶寬、超高可靠、超低時(shí)延）。

4 結(jié)束語(yǔ)

以上是對(duì)未來(lái)5G在廣電應(yīng)用的初步討論，在這里我們急切的盼望新的5G廣電標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)?！?G改變世界，5G創(chuàng)造未來(lái)”，5G技術(shù)所展示的，描繪的各種應(yīng)用場(chǎng)景（eMBB、uRLLC、mMTC），深入到人們工作、家居、學(xué)習(xí)、出行等社會(huì)活動(dòng)的方方面面，課件5G技術(shù)所帶來(lái)的是未來(lái)智能化生活方式，將極大地撼動(dòng)傳統(tǒng)思想觀念和生活習(xí)慣[5]。