5G時(shí)代智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)研究

田筱笛

（安徽廣電信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司亳州分公司，安徽 亳州 236800）

0 引 言

自2019年6月我國(guó)5G商用牌照發(fā)放以來(lái)，包括中國(guó)廣電等網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)媒體運(yùn)營(yíng)商就開(kāi)始積極推進(jìn)5G應(yīng)用方面的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。隨著5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)度的持續(xù)加快以及支持5G通信功能的智能化電視和手機(jī)終端的普及，我國(guó)逐漸邁入5G時(shí)代。5G技術(shù)擁有萬(wàn)物互聯(lián)、開(kāi)放架構(gòu)及無(wú)線接入的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，使得其在智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中承擔(dān)著基礎(chǔ)、重要的技術(shù)支撐任務(wù)。廣電系統(tǒng)一方面要積極挖掘和利用5G技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加快構(gòu)建智慧廣電網(wǎng)絡(luò)，將自身原本擁有的電視網(wǎng)絡(luò)資源充分轉(zhuǎn)化為5G時(shí)代發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，另一方面要深入了解廣大受眾對(duì)于智慧廣電的功能需求，以需求為導(dǎo)向，借助相關(guān)技術(shù)手段來(lái)打造綜合性、智慧性的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，引領(lǐng)時(shí)代發(fā)展。

1 5G時(shí)代智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)概述

5G時(shí)代的智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，是對(duì)原有廣電系統(tǒng)進(jìn)行的智慧化升級(jí)改造，其以有線、無(wú)線、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算等技術(shù)方法為依托，旨在實(shí)現(xiàn)智慧化的生產(chǎn)、傳播、服務(wù)及監(jiān)管，從而實(shí)現(xiàn)廣播電視業(yè)務(wù)能力和服務(wù)能力的提升，滿足廣大受眾對(duì)智慧化廣電業(yè)務(wù)的需求[1]。5G時(shí)代的智慧廣電技術(shù)著重以5G移動(dòng)通信技術(shù)擁有的增強(qiáng)移動(dòng)帶寬、超可靠低時(shí)延以及海量機(jī)器類通信等應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)開(kāi)展大流量移動(dòng)帶寬、低時(shí)延可靠連接以及大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)類業(yè)務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)的智慧化、綜合化。智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的最終目的在于借助技術(shù)和廣電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)來(lái)深化公共服務(wù)內(nèi)容，為用戶提供更加智慧化、綜合化的服務(wù)?；?G技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的智慧廣電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于5G技術(shù)的智慧廣電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)

2 智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 5G通信技術(shù)

5G通信技術(shù)是智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)性技術(shù)，其主要承擔(dān)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中各類信號(hào)指令的傳輸[2]。5G通信技術(shù)能夠借助大規(guī)模MIMO技術(shù)、全雙工通信技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等技術(shù)建構(gòu)多元化、綜合化的信息交互平臺(tái)，為智慧廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行提供信息傳遞質(zhì)量和時(shí)效性方面的保證。在智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，5G通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在4個(gè)方面。

（1）為廣電網(wǎng)絡(luò)提供高傳遞速率和低時(shí)延性支持。5G通信技術(shù)的基本峰值傳輸速率最快能夠達(dá)到10 Gb·s-1，對(duì)應(yīng)的時(shí)延只是4G技術(shù)的1/5，這極大地提高了廣電網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。

（2）提高廣電網(wǎng)絡(luò)資源利用率和安全保障能力。5G通信技術(shù)具有良好的穿透力，能夠?yàn)橹腔蹚V電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的高頻電波資源利用提供支持，提升網(wǎng)絡(luò)和通信資源的利用率，同時(shí)具有良好的通信互動(dòng)安全保障能力，能夠滿足智慧廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性要求。

（3）提高了廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本的可控性。5G通信技術(shù)可以大幅度降低廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的成本，并且具有強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)600～1 000臺(tái)設(shè)備同時(shí)聯(lián)網(wǎng)，為廣電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域性、集中性用戶提供了便捷且廉價(jià)的方案支持。

（4）擴(kuò)充了通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。與3G、4G通信技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)用于信息通信不同，5G技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和領(lǐng)域得到了極大的拓寬。如圖2所示，5G通信技術(shù)除了具有移動(dòng)終端的通信功能以外，還可以與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、醫(yī)療、交通等諸多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通，從而實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)向行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的細(xì)化[3]。

圖2 5G技術(shù)的部分應(yīng)用領(lǐng)域

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)功能的核心技術(shù)，主要借助信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，將物體與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，使物體能夠通過(guò)信息傳播媒介進(jìn)行信息交互和通信，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤及監(jiān)管等功能。5G時(shí)代智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有射頻識(shí)別技術(shù)、GPS技術(shù)以及紅外感應(yīng)技術(shù)等。通過(guò)這些傳感、識(shí)別技術(shù)，智慧廣電網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)及地理學(xué)等方面信息的智慧化、自動(dòng)化采集、監(jiān)控、連接、識(shí)別及互動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)框架內(nèi)的萬(wàn)物互聯(lián)。在智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)信息識(shí)別、傳輸及互動(dòng)的功能，這些功能是智慧廣電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。從技術(shù)性能上來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要在于其可以實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的人、機(jī)、物的互聯(lián)互通，從而實(shí)現(xiàn)廣電網(wǎng)絡(luò)的智慧化操作功能[4]。

2.3 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)“云”將大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，并按照相應(yīng)的算法進(jìn)行計(jì)算處理，最終將數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的程序中，并將分析計(jì)算的結(jié)果反饋給相應(yīng)的設(shè)備或者用戶，用于下一步指令操作。作為一種分布式計(jì)算技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)在智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的運(yùn)用主要體現(xiàn)為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算。相較于傳統(tǒng)以服務(wù)器等物理介質(zhì)為載體的存儲(chǔ)和計(jì)算方式而言，云計(jì)算機(jī)技術(shù)在存儲(chǔ)空間和計(jì)算能力等方面都實(shí)現(xiàn)了較大的突破，使得廣電網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理功能，能夠在短時(shí)間內(nèi)將海量數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分和計(jì)算，進(jìn)而得出分析結(jié)果。

2.4 大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)是用于采集和處理數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù)。盡管大數(shù)據(jù)技術(shù)與云計(jì)算技術(shù)均屬于數(shù)據(jù)處理方面的技術(shù)，但兩者之間也存在一定的差異[5]。在功能和優(yōu)勢(shì)方面，云計(jì)算技術(shù)更突出的是數(shù)據(jù)的計(jì)算與處理，而大數(shù)據(jù)則更突出數(shù)據(jù)的專業(yè)化處理。換而言之，云計(jì)算技術(shù)多是對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行一般性計(jì)算處理，而大數(shù)據(jù)技術(shù)則是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化處理。另外，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的功能。在智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用主要是為了提高廣電系統(tǒng)對(duì)用戶特征和需求信息的精準(zhǔn)化分析，使網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)用戶的個(gè)性化特點(diǎn)提供針對(duì)性的服務(wù)。

3 5G時(shí)代智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的技術(shù)方法

3.1 推動(dòng)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展

智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)追求的是實(shí)現(xiàn)廣電系統(tǒng)的智慧化運(yùn)行，即可以在減少用戶相關(guān)操作的同時(shí)，為其提供需要的產(chǎn)品或服務(wù)，提高用戶的智慧化體驗(yàn)。盡管目前一些地區(qū)在智慧廣電網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提出了智能家居、智慧養(yǎng)老及智慧社區(qū)服務(wù)等智慧化生活服務(wù)項(xiàng)目，但這些項(xiàng)目仍然處于試點(diǎn)探索階段，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用。造成智慧化項(xiàng)目難以大范圍推廣的重要原因在于智慧化功能的實(shí)現(xiàn)存在困難。因此，5G時(shí)代的智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)當(dāng)側(cè)重于對(duì)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)中智能化內(nèi)容的挖掘和應(yīng)用，使智慧廣電網(wǎng)絡(luò)的智能化運(yùn)行具有更好的技術(shù)支持。例如，廣電系統(tǒng)可以加快開(kāi)展基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、自然語(yǔ)言處理技術(shù)、視頻語(yǔ)義分析技術(shù)以及視頻生成技術(shù)等人工智能技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)，盡快推動(dòng)這些產(chǎn)品向用戶生活融合，使用戶逐步具備智慧廣電網(wǎng)絡(luò)接入的條件[6]。

3.2 挖掘和運(yùn)用5G技術(shù)的分布式優(yōu)勢(shì)

隨著廣電用戶需求的個(gè)性化和多樣化發(fā)展，廣電網(wǎng)絡(luò)單純?yōu)橛脩籼峁┙y(tǒng)一性、普適性的產(chǎn)品或服務(wù)的模式已經(jīng)難以滿足智慧廣電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求[7]。因此，廣電系統(tǒng)需要充分挖掘和利用5G技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)等技術(shù)的分布式通信和存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)，為智慧廣電網(wǎng)絡(luò)滿足用戶個(gè)性化需求提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。例如，廣電媒體可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)將各類廣電節(jié)目?jī)?nèi)容和智慧服務(wù)內(nèi)容存儲(chǔ)于各個(gè)節(jié)點(diǎn)，用戶可以根據(jù)自己個(gè)性化的功能需求或者操作習(xí)慣，對(duì)媒體終端的界面和操作指令進(jìn)行修改和設(shè)計(jì)。同時(shí)，在分布式優(yōu)勢(shì)的挖掘和利用方面，相關(guān)主體要注意智慧廣電服務(wù)的安全性和穩(wěn)定性，除了考慮從技術(shù)層面擴(kuò)展智慧廣電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍外，還要對(duì)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性進(jìn)行必要的關(guān)注，以用戶對(duì)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求為導(dǎo)向，進(jìn)行分布式優(yōu)勢(shì)的發(fā)掘和利用，確保這些優(yōu)勢(shì)能夠真正發(fā)揮[7]。

3.3 深化5G技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)發(fā)

從圖2可以看出，5G技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用空間，并且這些空間或多或少可以與智慧廣電網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)。然而，這些應(yīng)用只是從功能或者需求方面做出的推測(cè)，尚缺乏可行的、經(jīng)濟(jì)的實(shí)施方案。以農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?yàn)槔?，盡管5G技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和加工方面的應(yīng)用可以提高農(nóng)業(yè)活動(dòng)開(kāi)展的精準(zhǔn)性，豐富農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的信息，但由于智慧廣電網(wǎng)絡(luò)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和加工缺乏直接的關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致部分主體不愿意研究智慧廣電網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，這就限制了智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展?；诖?，廣電系統(tǒng)要從農(nóng)業(yè)發(fā)展的角度出發(fā)，整合智慧廣電網(wǎng)絡(luò)資源，打造服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的智慧廣電網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體甚至農(nóng)產(chǎn)品銷售者提供功能齊全、操作方便的智慧平臺(tái)。以吉林省為例，吉視傳媒股份有限公司利用自身的廣電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)設(shè)了“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，通過(guò)基于5G技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，為本地區(qū)的農(nóng)村村民進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品銷售提供了強(qiáng)大的平臺(tái)支持，使農(nóng)產(chǎn)品出村變得更加便捷和順暢。

目前關(guān)于基于5G技術(shù)的智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)尚處于拓展階段，關(guān)于智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的具體方向和路徑，需要各領(lǐng)域相關(guān)主體根據(jù)市場(chǎng)和行業(yè)發(fā)展情況進(jìn)行靈活的確定。

3.4 強(qiáng)化智慧廣電網(wǎng)絡(luò)安全性建設(shè)

雖然智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是由廣電媒體主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)活動(dòng)，但其與通信運(yùn)營(yíng)商搭建的網(wǎng)絡(luò)存在功能上的交叉和業(yè)務(wù)上的重疊，這使得智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)面臨一定的競(jìng)爭(zhēng)情況[8]。為避免因過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)而忽視智慧廣電網(wǎng)絡(luò)的安全性建設(shè)，造成用戶信息等關(guān)鍵資源的泄露，相關(guān)主體需要將強(qiáng)化智慧廣電網(wǎng)絡(luò)的安全性建設(shè)作為5G時(shí)代智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要關(guān)注點(diǎn)。一方面，廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主體要以網(wǎng)絡(luò)安全法等相關(guān)法律法規(guī)為依據(jù)，對(duì)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)活動(dòng)的開(kāi)展情況進(jìn)行嚴(yán)格審查，確保智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)行在安全的框架內(nèi)；另一方面，廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主體要加強(qiáng)對(duì)用戶基本信息的技術(shù)性保護(hù)，利用防火墻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)等確保存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和用戶數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)和使用的規(guī)范性、嚴(yán)格性，避免因用戶數(shù)據(jù)處理過(guò)于隨意而造成的網(wǎng)絡(luò)安全事件的發(fā)生。同時(shí)，考慮到智慧廣電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全性的建設(shè)可以按照高、中、低3個(gè)不同的安全等級(jí)要求進(jìn)行差異化的部署，以確保智慧廣電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

4 結(jié) 語(yǔ)

智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是5G時(shí)代廣電系統(tǒng)和行業(yè)發(fā)展的機(jī)遇和趨勢(shì)，也是廣電媒體適應(yīng)、把握及滿足用戶個(gè)性化需求的重要策略。在當(dāng)前5G移動(dòng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)等一系列技術(shù)應(yīng)用日益深入的情況下，廣電系統(tǒng)需要根據(jù)用戶個(gè)性化的需求建設(shè)和優(yōu)化智慧廣電網(wǎng)絡(luò)，以確保網(wǎng)絡(luò)建設(shè)符合智慧廣電功能實(shí)現(xiàn)和用戶的智慧化服務(wù)需求。目前，智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要在推動(dòng)智慧廣電網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展、挖掘和運(yùn)用5G技術(shù)的分布式優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，深化5G技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)發(fā)，強(qiáng)化智慧廣電網(wǎng)絡(luò)安全性建設(shè)，使智慧廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更加符合5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和廣電網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的用戶需求。