5G时代智慧广电网络建设研究

田筱笛

（安徽广电信息网络股份有限公司亳州分公司，安徽 亳州 236800）

0 引 言

自2019年6月我国5G商用牌照发放以来，包括中国广电等网络及网络媒体运营商就开始积极推进5G应用方面的基础设施建设。随着5G通信网络建设进度的持续加快以及支持5G通信功能的智能化电视和手机终端的普及，我国逐渐迈入5G时代。5G技术拥有万物互联、开放架构及无线接入的技术特点和优势，使得其在智慧广电网络建设中承担着基础、重要的技术支撑任务。广电系统一方面要积极挖掘和利用5G技术优势，加快构建智慧广电网络，将自身原本拥有的电视网络资源充分转化为5G时代发展的竞争优势，另一方面要深入了解广大受众对于智慧广电的功能需求，以需求为导向，借助相关技术手段来打造综合性、智慧性的网络平台，引领时代发展。

1 5G时代智慧广电网络建设概述

5G时代的智慧广电网络建设，是对原有广电系统进行的智慧化升级改造，其以有线、无线、物联网、大数据及云计算等技术方法为依托，旨在实现智慧化的生产、传播、服务及监管，从而实现广播电视业务能力和服务能力的提升，满足广大受众对智慧化广电业务的需求[1]。5G时代的智慧广电技术着重以5G移动通信技术拥有的增强移动带宽、超可靠低时延以及海量机器类通信等应用场景来开展大流量移动带宽、低时延可靠连接以及大规模物联网类业务，从而实现广电网络运行和服务功能实现的智慧化、综合化。智慧广电网络建设的最终目的在于借助技术和广电网络优势来深化公共服务内容，为用户提供更加智慧化、综合化的服务。基于5G技术基础设计的智慧广电网络技术架构如图1所示。

图1 基于5G技术的智慧广电网络技术架构

2 智慧广电网络建设的关键技术

2.1 5G通信技术

5G通信技术是智慧广电网络建设的基础性技术，其主要承担智慧广电网络运行中各类信号指令的传输[2]。5G通信技术能够借助大规模MIMO技术、全双工通信技术以及网络通信技术等技术建构多元化、综合化的信息交互平台，为智慧广电网络运行提供信息传递质量和时效性方面的保证。在智慧广电网络建设方面，5G通信技术的优势主要体现在4个方面。

（1）为广电网络提供高传递速率和低时延性支持。5G通信技术的基本峰值传输速率最快能够达到10 Gb·s-1，对应的时延只是4G技术的1/5，这极大地提高了广电网络的通信质量。

（2）提高广电网络资源利用率和安全保障能力。5G通信技术具有良好的穿透力，能够为智慧广电网络建设中的高频电波资源利用提供支持，提升网络和通信资源的利用率，同时具有良好的通信互动安全保障能力，能够满足智慧广电网络运行的安全性要求。

（3）提高了广电网络运行成本的可控性。5G通信技术可以大幅度降低广电网络运行的成本，并且具有强大的联网功能，能够实现600～1 000台设备同时联网，为广电网络服务区域性、集中性用户提供了便捷且廉价的方案支持。

（4）扩充了通信技术的应用领域。与3G、4G通信技术重点应用于信息通信不同，5G技术的应用场景和领域得到了极大的拓宽。如图2所示，5G通信技术除了具有移动终端的通信功能以外，还可以与工业、农业、教育、医疗、交通等诸多领域实现互联互通，从而实现通信技术向行业领域发展的细化[3]。

图2 5G技术的部分应用领域

2.2 物联网技术

物联网技术是智慧广电网络建设中实现万物互联功能的核心技术，主要借助信息传感设备，按照约定的协议，将物体与网络连接起来，使物体能够通过信息传播媒介进行信息交互和通信，进而实现智能化识别、定位、跟踪及监管等功能。5G时代智慧广电网络建设应用的物联网技术主要有射频识别技术、GPS技术以及红外感应技术等。通过这些传感、识别技术，智慧广电网络可以实现声、光、热、电、力学、化学、生物学及地理学等方面信息的智慧化、自动化采集、监控、连接、识别及互动，从而实现智慧广电网络框架内的万物互联。在智慧广电网络建设中，物联网技术主要实现信息识别、传输及互动的功能，这些功能是智慧广电网络系统运行的基础。从技术性能上来看，物联网技术在智慧广电网络建设中的应用优势主要在于其可以实现任何时间、任何地点的人、机、物的互联互通，从而实现广电网络的智慧化操作功能[4]。

2.3 云计算技术

云计算技术通过网络“云”将大量的数据存储起来，并按照相应的算法进行计算处理，最终将数据对应到相应的程序中，并将分析计算的结果反馈给相应的设备或者用户，用于下一步指令操作。作为一种分布式计算技术，云计算技术在智慧广电网络建设中的运用主要体现为数据的存储和计算。相较于传统以服务器等物理介质为载体的存储和计算方式而言，云计算机技术在存储空间和计算能力等方面都实现了较大的突破，使得广电网络具有强大的数据计算处理功能，能够在短时间内将海量数据进行拆分和计算，进而得出分析结果。

2.4 大数据技术

大数据技术是用于采集和处理数据的相关技术。尽管大数据技术与云计算技术均属于数据处理方面的技术，但两者之间也存在一定的差异[5]。在功能和优势方面，云计算技术更突出的是数据的计算与处理，而大数据则更突出数据的专业化处理。换而言之，云计算技术多是对海量数据进行一般性计算处理，而大数据技术则是对数据进行精细化处理。另外，大数据技术具有对数据进行加工处理的功能。在智慧广电网络建设中，大数据技术的应用主要是为了提高广电系统对用户特征和需求信息的精准化分析，使网络能够根据用户的个性化特点提供针对性的服务。

3 5G时代智慧广电网络建设的技术方法

3.1 推动智慧广电网络的智能化发展

智慧广电网络建设追求的是实现广电系统的智慧化运行，即可以在减少用户相关操作的同时，为其提供需要的产品或服务，提高用户的智慧化体验。尽管目前一些地区在智慧广电网络的基础上提出了智能家居、智慧养老及智慧社区服务等智慧化生活服务项目，但这些项目仍然处于试点探索阶段，并没有实现广泛的应用。造成智慧化项目难以大范围推广的重要原因在于智慧化功能的实现存在困难。因此，5G时代的智慧广电网络建设应当侧重于对智慧广电网络中智能化内容的挖掘和应用，使智慧广电网络的智能化运行具有更好的技术支持。例如，广电系统可以加快开展基于计算机视觉技术、自然语言处理技术、视频语义分析技术以及视频生成技术等人工智能技术产品的研发，尽快推动这些产品向用户生活融合，使用户逐步具备智慧广电网络接入的条件[6]。

3.2 挖掘和运用5G技术的分布式优势

随着广电用户需求的个性化和多样化发展，广电网络单纯为用户提供统一性、普适性的产品或服务的模式已经难以满足智慧广电网络发展的要求[7]。因此，广电系统需要充分挖掘和利用5G技术和区块链技术等技术的分布式通信和存储优势，为智慧广电网络满足用户个性化需求提供强大的技术支持。例如，广电媒体可以利用区块链技术将各类广电节目内容和智慧服务内容存储于各个节点，用户可以根据自己个性化的功能需求或者操作习惯，对媒体终端的界面和操作指令进行修改和设计。同时，在分布式优势的挖掘和利用方面，相关主体要注意智慧广电服务的安全性和稳定性，除了考虑从技术层面扩展智慧广电网络的应用领域和范围外，还要对智慧广电网络系统运行的安全性和稳定性进行必要的关注，以用户对智慧广电网络的实际需求为导向，进行分布式优势的发掘和利用，确保这些优势能够真正发挥[7]。

3.3 深化5G技术应用领域开发

从图2可以看出，5G技术在多个领域均具有广泛的应用空间，并且这些空间或多或少可以与智慧广电网络相关联。然而，这些应用只是从功能或者需求方面做出的推测，尚缺乏可行的、经济的实施方案。以农业领域为例，尽管5G技术在农业生产和加工方面的应用可以提高农业活动开展的精准性，丰富农业生产经营的信息，但由于智慧广电网络与农业生产和加工缺乏直接的关联，导致部分主体不愿意研究智慧广电网络在农业领域的应用，这就限制了智慧广电网络建设在农业生产领域的发展。基于此，广电系统要从农业发展的角度出发，整合智慧广电网络资源，打造服务农业生产经营的智慧广电网络平台，为农业生产经营主体甚至农产品销售者提供功能齐全、操作方便的智慧平台。以吉林省为例，吉视传媒股份有限公司利用自身的广电网络优势，开设了“互联网+”智慧农业项目，通过基于5G技术的互联网平台，为本地区的农村村民进行农产品销售提供了强大的平台支持，使农产品出村变得更加便捷和顺畅。

目前关于基于5G技术的智慧广电网络建设尚处于拓展阶段，关于智慧广电网络建设的具体方向和路径，需要各领域相关主体根据市场和行业发展情况进行灵活的确定。

3.4 强化智慧广电网络安全性建设

虽然智慧广电网络建设是由广电媒体主导的网络建设活动，但其与通信运营商搭建的网络存在功能上的交叉和业务上的重叠，这使得智慧广电网络建设面临一定的竞争情况[8]。为避免因过度竞争而忽视智慧广电网络的安全性建设，造成用户信息等关键资源的泄露，相关主体需要将强化智慧广电网络的安全性建设作为5G时代智慧广电网络建设的重要关注点。一方面，广电网络建设主体要以网络安全法等相关法律法规为依据，对智慧广电网络建设活动的开展情况进行严格审查，确保智慧广电网络建设运行在安全的框架内；另一方面，广电网络建设主体要加强对用户基本信息的技术性保护，利用防火墙技术、网络加密技术等确保存储用户数据的数据库的安全性和用户数据信息存储和使用的规范性、严格性，避免因用户数据处理过于随意而造成的网络安全事件的发生。同时，考虑到智慧广电网络系统运行的实际情况，对于网络安全性的建设可以按照高、中、低3个不同的安全等级要求进行差异化的部署，以确保智慧广电网络系统运行的安全。

4 结 语

智慧广电网络建设是5G时代广电系统和行业发展的机遇和趋势，也是广电媒体适应、把握及满足用户个性化需求的重要策略。在当前5G移动通信技术、物联网技术、云计算技术以及大数据技术等一系列技术应用日益深入的情况下，广电系统需要根据用户个性化的需求建设和优化智慧广电网络，以确保网络建设符合智慧广电功能实现和用户的智慧化服务需求。目前，智慧广电网络建设需要在推动智慧广电网络的智能化发展、挖掘和运用5G技术的分布式优势的基础上，深化5G技术应用领域开发，强化智慧广电网络安全性建设，使智慧广电网络建设更加符合5G时代网络技术发展的趋势和广电网络承担的用户需求。