萬(wàn)兆光網(wǎng)賦能廣播電視和網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)產(chǎn)業(yè)

摘要：近年來(lái)，國(guó)家積極推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要生產(chǎn)力。本文分析了萬(wàn)兆光網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和新技術(shù)引入，認(rèn)為萬(wàn)兆光網(wǎng)作為“承載底座”，能全面賦能廣播電視和網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)產(chǎn)業(yè)，為產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的活力和生機(jī)。

關(guān)鍵詞：萬(wàn)兆光網(wǎng) 超高清 AI賦能 網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)

“十四五”期間，我國(guó)廣播電視和網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)行業(yè)在黨的二十大精神指導(dǎo)下，穩(wěn)步推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展。2023年國(guó)內(nèi)加快推進(jìn)高清、超高清電視發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)已成為行業(yè)支柱型業(yè)務(wù)[1]。為推動(dòng)視聽(tīng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，2023年12月工業(yè)和信息化部等七部門(mén)發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)視聽(tīng)電子產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》（工信部聯(lián)電子〔2023〕246號(hào)），明確提出發(fā)展高品質(zhì)視音頻制播系統(tǒng)、實(shí)施4K/8K超高清入戶(hù)，鼓勵(lì)4K/8K電視機(jī)、投影機(jī)、激光電視、高品質(zhì)音響、虛擬現(xiàn)實(shí)終端、裸眼3D顯示終端等產(chǎn)品入戶(hù)[2]，超高清視頻產(chǎn)業(yè)即將迎來(lái)高速發(fā)展，智慧家庭戶(hù)均帶寬將突破千兆達(dá)到每戶(hù)1G～5Gbps水平[3]，AI、VR/AR、3D+XR等技術(shù)應(yīng)用將顯著增加，萬(wàn)兆城市建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生。

一、千兆城市建設(shè)進(jìn)展

2021年3月，工業(yè)和信息化部發(fā)布《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》（工信部通信〔2021〕34號(hào)），提出2021年至2023年全面建設(shè)以千兆光網(wǎng)和5G為代表的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)，能向單個(gè)用戶(hù)提供固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)千兆接入能力，具有超大帶寬、超低時(shí)延、先進(jìn)可靠等特征，二者互補(bǔ)互促，形成新型基礎(chǔ)設(shè)施承載底座，并提出到2023年實(shí)現(xiàn)“雙百”目標(biāo)：建成100個(gè)千兆城市，打造100個(gè)千兆行業(yè)虛擬專(zhuān)網(wǎng)標(biāo)桿工程。[4]

“十四五”期間，全國(guó)積極推動(dòng)“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，已基本實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)傳輸能力達(dá)到200G/400Gbps，100Gbps光傳輸技術(shù)逐步下沉至城域網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI）支持400Gbps光傳輸系統(tǒng)應(yīng)用部署，接入網(wǎng)持續(xù)推進(jìn)10G-PON部署，5G獨(dú)立組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化部署，5G前傳和中回傳網(wǎng)絡(luò)中大容量、高速率、低成本光傳輸系統(tǒng)逐步推動(dòng)。截至2024年一季度，我國(guó)千兆城市達(dá)207個(gè)[5]，處于全球領(lǐng)先地位。

二、萬(wàn)兆光網(wǎng)成為“承載底座”

為進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，促進(jìn)數(shù)字化產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，2023年下旬至2024年中上旬，北京、上海、浙江、海南、湖北等全國(guó)多地先后提出打造萬(wàn)兆城市計(jì)劃，以萬(wàn)兆光網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施為“承載底座”，形成“萬(wàn)兆光網(wǎng)+”發(fā)展模式，全面賦能智慧家庭、智慧文旅、智慧制造、智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧交通、數(shù)字金融、數(shù)字治理等行業(yè)，探索融合應(yīng)用創(chuàng)新。

萬(wàn)兆光網(wǎng)構(gòu)成延續(xù)了千兆光網(wǎng)架構(gòu)，主要包括骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)、智慧運(yùn)管四大組成部分，全面引入400G光傳輸、OXC、50G PON、Wi-Fi 7等新技術(shù)。萬(wàn)兆光網(wǎng)主要特點(diǎn)如下。

1.骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)光傳輸能力全面升級(jí)

骨干網(wǎng)推動(dòng)單波400Gbps光傳輸和全光交叉融合調(diào)度網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，引入G.654E長(zhǎng)距離超低損耗光纖提升光信噪比。

城域網(wǎng)持續(xù)推動(dòng)SDH傳送網(wǎng)絡(luò)向OTN演進(jìn)升級(jí)，加快100G光傳送設(shè)備向綜合接入節(jié)點(diǎn)和用戶(hù)節(jié)點(diǎn)延伸部署，將OTN部署至綜合接入節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)、家庭用戶(hù)、政企、融合應(yīng)用等各種業(yè)務(wù)的融合承載，引入M-OTN/OSU等新技術(shù)補(bǔ)全2Mbps～10Mbps小顆粒光調(diào)度短板。到2025年具備每萬(wàn)人4～5個(gè)OTN節(jié)點(diǎn)的光傳輸能力。

數(shù)據(jù)中心構(gòu)建全光直連，實(shí)現(xiàn)“一跳入算”，探索800Gbps傳輸技術(shù)應(yīng)用，構(gòu)建城域1ms、省域5ms、骨干20ms三級(jí)時(shí)延圈，推進(jìn)“東數(shù)西算”，提升據(jù)跨區(qū)域算力調(diào)度能力，推動(dòng)AI、XR、VR、數(shù)字孿生等應(yīng)用的全面普及和應(yīng)用升級(jí)。

2.接入網(wǎng)推動(dòng)最后百米光纖化建設(shè)

推動(dòng)FTTH向FTTR、FTTD延伸，引入50G PON、Wi-Fi 7應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)家庭、辦公類(lèi)場(chǎng)景最后100m的全光升級(jí)。

50G PON相較于現(xiàn)在國(guó)內(nèi)廣泛建設(shè)的10G PON，對(duì)帶寬、時(shí)延、安全的要求更加嚴(yán)格。它要求系統(tǒng)支持最大50Gbps下行速率和12.5Gbps/25Gbps/50Gbps上行速率選擇，平均單向延遲不超過(guò)200μs，支持定時(shí)精度不超過(guò)50ppb，支持上下行加密使用國(guó)密SM4算法，可在既有ODN架構(gòu)上直接升級(jí)提升5倍用戶(hù)接入帶寬，兼容既有的1G PON、10G PON系統(tǒng)，通過(guò)內(nèi)置或外置光復(fù)用模塊實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)[6]，解決了運(yùn)營(yíng)商至用戶(hù)多媒體箱段的帶寬提升。

FTTR和FTTD是將以太網(wǎng)光交換技術(shù)、GPON和10G PON技術(shù)引入戶(hù)內(nèi)和桌面，通過(guò)光交換網(wǎng)絡(luò)或者PON網(wǎng)絡(luò)將傳統(tǒng)電交換網(wǎng)絡(luò)升級(jí)為雙向光交換網(wǎng)絡(luò)，突破網(wǎng)線(xiàn)或同軸傳輸距離、損耗和帶寬限制，為未來(lái)10～20年業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)留可能。

Wi-Fi 7是Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E的升級(jí)，理論支持最大320Mhz帶寬，理論最大傳輸速率能達(dá)到46Gbps，支持4069QAM更高階的調(diào)制技術(shù)，增強(qiáng)了MIMO功能和AP間的協(xié)調(diào)調(diào)度，是FTTR和FTTD有效的無(wú)線(xiàn)延伸。FTTR和FTTD將光纖從運(yùn)營(yíng)商機(jī)房引入每個(gè)房間、每個(gè)桌面、每個(gè)設(shè)備，Wi-Fi 7補(bǔ)充有線(xiàn)無(wú)法覆蓋的區(qū)域的設(shè)備接入，通過(guò)有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)覆蓋和帶寬的全面升級(jí)。

3.利用光傳送技術(shù)升級(jí)5G前傳和中回傳網(wǎng)絡(luò)

國(guó)家持續(xù)推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，要求固移融合協(xié)調(diào)發(fā)展，盡量實(shí)現(xiàn)共建共享。我國(guó)5G獨(dú)立組網(wǎng)多采用C-RAN模式部署，即BBU集中部署在機(jī)房，AAU部署在靠近用戶(hù)側(cè)模式。BBU和AAU之間通過(guò)綜合業(yè)務(wù)區(qū)接入光纜環(huán)互聯(lián)，下一代5G前傳網(wǎng)絡(luò)將引入低成本、高容量光傳送技術(shù)升級(jí)，或通過(guò)50G PON實(shí)現(xiàn)綜合接入，解決前傳和中回傳帶寬瓶頸。

4.光網(wǎng)運(yùn)管實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一算網(wǎng)管理

未來(lái)光纜資源是所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)，而接入網(wǎng)所采用的ODN因其無(wú)源特性，長(zhǎng)期以來(lái)很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。低成本、高可靠的數(shù)智ODN方案，研發(fā)新一代低能耗傳感、電子標(biāo)簽、圖像分析等技術(shù)，解決“啞資源”問(wèn)題，全面提升智能光網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理效率，增加網(wǎng)絡(luò)安全可靠性。

構(gòu)建統(tǒng)一運(yùn)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管控，引入AI技術(shù)升級(jí)運(yùn)管系統(tǒng)，基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)，將傳統(tǒng)運(yùn)維轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆渖疃确治?、?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、智能預(yù)警的智慧運(yùn)管。

面向算力時(shí)代管控網(wǎng)絡(luò)向算網(wǎng)融合進(jìn)一步演進(jìn)，在系統(tǒng)運(yùn)維管控基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)與算力管控系統(tǒng)的細(xì)條調(diào)度，實(shí)現(xiàn)“算網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，網(wǎng)隨算調(diào)”，進(jìn)一步提升光網(wǎng)業(yè)務(wù)感知能力和靈活調(diào)度能力。

三、廣播電視和網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)行業(yè)全面賦能

1.業(yè)務(wù)賦能

高帶寬業(yè)務(wù)傳輸和時(shí)延瓶頸得到解決，4K/8K超高清產(chǎn)業(yè)鏈成熟后可快速部署4K/8K節(jié)目播出，沉浸式互動(dòng)視頻體驗(yàn)全面升級(jí)，搭配環(huán)繞聲、沉浸聲技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)家庭影院系統(tǒng)進(jìn)入下一個(gè)時(shí)代。

超高清業(yè)務(wù)也將帶動(dòng)數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，博物館、展覽、文藝演出、劇場(chǎng)劇院、演唱會(huì)等場(chǎng)景的視音頻創(chuàng)意將更加精美、生動(dòng)，更具有臨場(chǎng)感和沖擊力，從而煥發(fā)產(chǎn)業(yè)生機(jī)，帶來(lái)更多的盈利點(diǎn)。

2.算力賦能

由于能隨時(shí)隨地高速、低延時(shí)訪(fǎng)問(wèn)AI算力資源、云資源，AIGC將全面融入內(nèi)容創(chuàng)作的各個(gè)領(lǐng)域和階段，文生視頻、AI作詞編曲、AI編輯、AI審核等全面普及。AI融合實(shí)景拍攝、3D虛擬渲染、云制播、云演播室系統(tǒng)將逐步走向民用，個(gè)人用戶(hù)短視頻創(chuàng)作將獲得更大賦能。

3.監(jiān)管賦能

借助AI算力、云資源及全光網(wǎng)全國(guó)互聯(lián)，廣播電視和網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)可以突破地域和時(shí)間限制，構(gòu)建全國(guó)統(tǒng)一的智能監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)容、制播、覆蓋、接收進(jìn)行全方位監(jiān)管，通過(guò)AI賦能可以實(shí)現(xiàn)深度分析、趨勢(shì)研判、智能預(yù)警、數(shù)字孿生等多項(xiàng)智能監(jiān)管功能，全面提升監(jiān)管效果。

四、結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，國(guó)家積極推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要生產(chǎn)力。2025年到2030年，是我國(guó)廣播電視和網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的階段，國(guó)家積極推動(dòng)數(shù)字超高清視頻和數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)部署，個(gè)人和企業(yè)用戶(hù)對(duì)帶寬、時(shí)延、算力、云的需求將邁入新時(shí)代。萬(wàn)兆光網(wǎng)作為“新基建”的基礎(chǔ)，能有效賦能算力、5G、云等各個(gè)相關(guān)基礎(chǔ)資源領(lǐng)域，從而全面推動(dòng)廣播電視和網(wǎng)絡(luò)視聽(tīng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。W

注釋?zhuān)?/p>

[1]國(guó)家廣播電視總局. 2023年全國(guó)廣播電視行業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào). https：//www.nrta.gov.cn/art/2024/5/8/art_113_67383. html（2024/5/8）

[2]關(guān)于加快推進(jìn)視聽(tīng)電子產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)（工信部聯(lián)電子〔2023〕246號(hào)）.

[3]吳幫杰.50G-PON技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用場(chǎng)景[J].長(zhǎng)江信息通信， 2024，37（01）：228-231.DOI：10.20153/ j.issn.2096-9759.2024.01.067.

[4]《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》（工信部通信〔2021〕34號(hào)）.

[5]中國(guó)網(wǎng)、工信微報(bào). 國(guó)新辦舉行2024年一季度工業(yè)和信息化發(fā)展情況新聞發(fā)布會(huì). https：//www. miit.gov.cn/xwdt/gxdt/ldhd/art/2024/art_7c3695 b480144be9821514c10133c7b5.html（2024/4/18）

[6]ITU-T Recommendation ITU-T G.9804.1 （2019） Amd. 2 （2024）[S].

（作者周戎帆系中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院有限公司工程師、一級(jí)建造師，作者王莉系中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院有限公司助理工程師、一級(jí)建造師）