5G 移动与广播电视融合网络

惠世军，吴航行

（1.西安电子科技大学计算机学院，西安 710061：2.西安科技大学高新学院，西安 710109）

5G 是当前时代下，最热门的说法，是目前移动通信网络中的主流发现，基于网络融合的考虑，实际5G 是对现有无线网络的一次技术升级，展现的是融合网的本质。本文基于此角度来探讨5G 移动与广播电视融合网络。

1 5G 移动与广播电视融合网络可能性分析

5G 本身是针对现有无线网络技术的一次重大升级，体现的是融合网的主流趋势。之所以如此，关键在于网络虚拟化，尤其是超密集网络虚拟化，5G 的到来意味着网络数据流量将超越4G网络1000倍，而要实现它，超密集网络已经成为公认的解决途径。

5G 实际就是一个超密集的虚拟化网络。现在网络运营商探索的路子是SDN，在光纤传输网络中已经出现了SDN+OTN 的SDON 光网络。而SDON 虽然可实现对设备以及网络资源的最大化利用，效率高，网络成本建设将降低。但是在具体的商业应用环境下，如何实现以用户请求为基准实现动态链接服务等技术难题还需要进一步进行研究。当然要实现小规模的试点应用，以目前的技术来看已成为可能。

事实上，随着华为首次接通5G 移动通信后，两会期间融媒体展示平台已采用5G+4K 的模式，并采取了北京、上海、广州、深圳、哈尔滨等地5G 回传的4K 信号内容并制作成视频集锦在展示平台播放。所以广播电视与5G 移动融合网络已经近在咫尺，当然要实现真正的普及还需要走一段不短的道路。

2 5G 移动与广播电视融合网络的构建分析

5G 带来移动广播电视深度融合网络实现的可能性，笔者认为最为关键的技术问题就在于超密集虚拟化网络。

2.1 融合网络应具备的特点

从现有的业务应用场景来看，要求融合网络应具备如下特征。

首先无线通信网络方面要能够基于高功率信号塔提供广域覆盖的广播模式，低功率的信号塔要能够实现双通与广播两种并实现局部覆盖，同时与光域覆盖网络实现无缝衔接。其次，有线网络方面则需要具备广播和移动通信两种模式共用有线网络，该有线网络实现管理与数据之间的解耦，并支持网络切片。

2.2 融合网络的架构问题

2.2.1 融合网络架构解决方案

基于上文对融合网络特征的简单分析，要实现它，并实现真正的商业营业，关键还是要解决SDON 下的超密集虚拟网络。

超密集网络虚拟化，按照现有技术条件来说，本质就是在云端架构5G 网络，将核心网、基站以及终端均放在云端实现虚拟化。

其中核心网就是SDN，SDN 是一种使用集中控制手段，以原有IP 转发机制为基础，分离传统网络设备如交换机、路由等设备的逻辑控制与数据转发。而SDN 应具备如下技术能力，包括网络协议，控制与数据层面的交互、控制与应用层面的交互，目前OpenFlow 协议是比较受认可的研究方向。控制器，这是SDN 的核心点，上层应用与底层设备要进行交互，必须要有控制器，涉及到南向网络控制技术，北向业务支撑技术，东西向扩展技术等等。可扩展技术，这是针对控制器来说的一种技术，因为数据和管理两个层面解耦后，在大量的数据交互当中，控制器的性能必须要高，否则数据交互压力会非常大。目前虽有可以应用的控制器，但是性能有待提升，所以还需要重点在可扩展技术上发力，研究更为理想的控制器。

基站构成的是无线接入网络，现在基站架构方向上由两个方向，一个是大规模布置宏基站天线，另一个方向是基于小型化的基站来构建超密集小区。超密集小区的建设成本要低很多，但是在抗干扰能力以及网络容量上存在比较大的劣势，所以现在业内比较重视将宏基站和超密集小区结合起来实现无线接入网络的无缝衔接。

终端，就是直面用户端的底层设备，因为一个用户有笔记本电脑、智能手机、平板电脑、智能电视、各类智能家居等，这些设备要放在一个用户组当中，并将这个用户组放在云端，靠独一的小型基站来实现无线数据的上传下载。用户组的内的所有设备处在同一网段，这就能够实现信息的共享。

2.2.2 融合网络架构参考模型

基于上文就超密集虚拟网络的分析，挖掘当前5G 系统架构技术规范当中的无线漫游网络参考架构体系来构建融合网络参考模型。无线网络就是用低功率的小型基站，并采用5G 标准，将其接入高功率宏基站当中，实现联合配置，这个就是无线超密集虚拟网络架构。

而有线通信方面，重点就在于核心网，核心网问题，可以在现有OTN 网络的基础上实现SDN 化。这个要分成四个层面来看。包括APP 应用层、总控制器层、单域控制器层和设备层。

其中APP 应用层是上层应用层，在SDN 控制器API 中开放端口，面向客户提供专业应用。

总控制器层，则是SDN 的核心，围绕多域控制器并下辖多个单域控制器，形成总控制器层，APP 应用层基于SDN 提供的Restful 接口来实现数据交互。因为多域控制器和单域控制器的存在，就形成了一个分布式的结构。

单域控制器直面的底层用户设备，分别对应一个DCN，并与子网交互，单域控制器有多少，就有多少个子网。

设备层，也就是底层的设备，直面的是用户，包括路由器、交换机等。

3 结束语

综上所述，5G 移动与广播电视融合网络是必然的趋势，广播电视领域也在不断寻求融合5G 的可能，继而实现广播电视网络的新突破。目前已经有可行的技术方案可以进行参考，本文也对此进行了简单探讨，可能存在不足，但希望有参考价值。