5G通信技术与广电光纤网络融合发展策略研究

赵连周

【摘要】    将5G通信技术与广电光纤网络融合，加快智慧广电网络融合创新是一项具有全局性战略性的基础工程。5G通信技术与广电光纤网络的融合建设主要分试验网和规模建网两个阶段，推进广电网络面向广电5G的IP化、云化、智慧化、融合化升级改造，拓展广电以及5G基站产业链环节，拓展文化宣传、数字娱乐、内容生产、智慧城市、教育、医疗、车联网、物联网等垂直行业服务，使广电网络成为社会的核心承载网络。

【關键词】    5G通信技术    广电光纤网络    融合

引言：

近年来，网络通信技术发展迅猛。有线网络，早已从电话线入户拨号上网的方式，发展到光纤入户的模式。而无线网络也已经历3G，来到4G，站在5G的风口上了。当5G与地面数字电视网络和固定宽带网络融合一体之后，这给广电有线光纤网络的发展提供了机遇，如何在这种情况下，加快与互联网融合的步伐，将5G通信技术融合到广电光纤网络中具有重要意义。从技术视角推测，融合的5G通信技术与广电光纤网络融合后可单独组建一个公共平台，可实现多家运营商的信息服务共享，在服务终端只需要芯片支持就可完成服务内容，这将是一个重大变革。

面向未来，广电光纤网络建设坚持5G引领，全面开展融合网络建设。加大投资力度，进行5G核心网、骨干传输网、运营支撑系统、5G融合媒体传播平台等建设。等“全国一网”格局基本形成后，互联互通云化融合平台将持续提速推进，推进工业互联网网络安全公共服务平台、中国5G超高清视频融合服务平台建设。将加强与垂直行业深度融合，探索电视屏、家庭娱乐终端、智能安防、工业互联网终端等新型终端产品和服务，并延伸至智慧教育、医疗、城市、社区、工业互联网、物联网等应用领域。打造广电5G内容枢纽平台，力争中国广电5G实现差异化发展。

一、5G通信技术概述

（一）5G通信技术的内涵

5G通信技术是在对4G技术在吞吐率、时延、连接数量、能耗等方面进行性能提升后发展起来的，是4G通信技术的延伸。5G通信技术采取全数字化IP技术，支持分组交换，是整合了新型无线接入技术和现有无线接入技术，荣国集成多种技术来满足不同的希求，是一个融合网络。在设计理念上，5G网络着力于广泛的多点、多天线、多用户、多小区的相互协作组网;从物理实现上来说，5G在传统通信技术的点到点物理传输的基础上，引入新的无线传输技术，实现包含多用户的区域网络的构建，极大地提高了通信网络的传输性能。

（二）5G通信技术的优势

5G通信技术即将全面开展商用，5G通信技术当前正朝着网络多元化、宽带化、综合化和智能化的方向进行高速发展。当前，5G愿景与需求已基本明确，概念与技术路线逐步清晰。5G通信技术主要特点如下：

1.高网速。5G通信技术可以支持0.1～1GB/s的用户体验速率，5G通信技术网速对比4G可提高至100倍。

2.低时延。5G的另一个重要特点是低时延。相对于4G可以将时延做到尽可能小，从几秒缩短到几十毫秒甚至是几毫秒的时延。5G低时延的特点为未来智能服务的快速发展提供了质的变化的基础。

3.低能耗。5G通信技术网络能耗对比4G降至10%以下，实现了能源效率提高10倍的目标。

4.大容量。5G通信技术支持每平方公里一百万的连接数密度，每平方公里即是TB/s的流量密度，每小时500km以上的移动性和数十Gb/s的峰值速率，它可以承载更多的设备。

与现有通信网络相比，5G通信具有更高的速度、更大的带宽、更高的可靠性、更低的时延。如与广电光纤网络融合，能满足传输通信的要求，加以改造后能满足系统对安全性的需求。

二、广电光纤网络与5G通信技术融合发展的要点

5G通信技术的到来，以其高速率、大容量、低延时的特性为生活和工作带来了无限的可能，以及在智慧家居、智慧城市方面5G大容量的物联网可以发挥很大的作用。2019年6月6日中国广电获得5G商用牌照，广电5G采用5G SA独立组网模式，损耗低、覆盖广、穿透力强、组网成本低;广电5G的战略定位是打造集融合媒体传播、智慧广电承载、智能万物互联、国家公共服务等于一体的信息化基础网络。当前，中国广电在5G上有12个核心应用场景。家庭方面：5G+家庭、5G+教育、5G+医院;区域方面：5G+社区、5G+园区、5G+乡村、5G+亚运;在城市方面：5G+基础设施、5G+文旅、5G+环保、5G+交通、5G+物流。主要是对广电光纤网络与5G通信技术融合发展的要点进行分析探讨。

（一）用户导向

当前，广电光纤网络的建设与发展较为迅速，广电光纤网络已在家庭、学校、企业得到了广泛的应用，广电光纤网络覆盖面逐步在扩大，极大程度上推动了光通信产业的发展。广电光纤网络的建设满足了人们的生活需求，建立了信息互通互联机制，成为实施大数据战略的支撑。

将5G通信技术和广电光纤网络进行融合后，基于高速率、高容量的通信技术得到应用，结合广电光纤传输网络模式，可以有效提高广电智慧工程项目的发展，广电智慧工程项目结构如图1所示。

高质量的5G广电光纤网络建设后，光纤网络的运行环境得到大幅度提高，用户可以主动利用网络对信息进行搜索和控制，在清晰、稳定、高质量的网络环境下满足用户的需求导向。以往广电智能电视的付费频道在处理用户的需求时较为被动，速度较慢，5G通信技术融入广电光纤网络后，信息处理平台可以精准、高速的满足用户需求。同时5G通信技术的融入，可使广电体系与市场进行无缝接轨，使得企业创造较好的社会经济效益。

（二）科技冬奥呈现

5G通信技术与广电光纤网络融合后，可有效提高视频传输的科技含量。为满足北京张家口冬奥赛事转播需要，借鉴韩国平昌冬奥和今年央视春晚直播，实现利用5G技术对电视直播内容远程传输、支持4K/8K/VR等视频展现和制作、手机端或VR头显流畅观看360°直播。实验室将研究对传统数字电视技术进行5G应用的升级改造，构建IPTV/OTT内容分发和多屏互动支撑体系，可传输4K/8K视频节目、全IP广播电视，提升AR/VR交互体验和价值。

（三）整合交互平台

互联网平台有力地推进了信息共享，而信息交互成为信息共享的重要平台，在信息交互平台上，可以有效提高用户的体验感。在传统的广电传输体系内，数据都是单向传输，传输内容局限，被动接收方式。将5G通信技术融入广电光纤网络后，可以实现交互式双向信息传输处理模式，用户可以主动对信息进行筛选，可以主动选择自己所需要的信息，系统可以根据用户的需求及时反应，满足用户需求。完整的信息交互控制模式的建立，可以实现广电信号供应商和用户的交互服務机制。

例如，将5G通信技术融入广电光纤网络后，用户可以凭借5G通信技术实现实时的节目观赏、节目挑选、节目的录播和回放等操作，有效实现电视节目资源的优化配置，避免节目资源因单向传输无法满足用户的问题。

因此，将5G通信技术融入广电光纤网络是时代发展的选择，基于当前网络便捷化的服务机制和交互体验机制，广电光纤网络也应该从技术上认识到自身存在的问题，分析其受众范围缩小的原因，借助5G通信技术的发展，将5G通信技术融入广电光纤网络，进一步提高信号交互水平，深化广电服务，全面提升用户的多元体验感。

（四）智慧广电网络的建设

1.智慧社区建设

广电网络拥有产权的电缆和光纤，在进社区、入住户方面具备独特优势。实验室将充分挖掘这一优势，研究成本低、难度小的解决方案，结合5G微基站建设组网，占据智慧社区管理端口，实现社区人口、设施、房屋、道路、网络的实时连接，体现广电网络入户“毛细血管”的价值，实现从社区治理提升到社区“智理”的目标。

2.智慧家居运营

在未来5G的实现场景中，对各类智能家电的操控都需要独立的网关。广电网络机顶盒拥有连接家庭电视屏的优势，实验室将研发机顶盒对各类智能家电网关的集成，提升广电网络在智慧家居中的轴心价值，探索连接上下游，整合资源和市场，形成可运营的产业链。从当前的情况来看，主要内容有：（1）统筹运用有线、无线、卫星、微波等传输方式，一体化推进智慧广电网络服务进村入户、广电光纤网络升级改造和广电 5G 网络建设。发挥智慧广电网络覆盖优势，加快推动智慧广电网络与政务服务、便民惠民服务深度融合。以提高基层社会治理体系和治理能力现代化为目标，建设智能高效的社会治理平台。以电视终端智能应用为支撑，提供全方位的“智慧广电+”服务。（2）在现有网络支持高清交互条件的基础上，将非高清有线电视机顶盒逐步升级为高清机顶盒或集成了高清交互功能的智能终端。智能家居硬件系统如图2所示。

3.智慧城市建设

“广电+智慧城市”是5G通信技术的一个应用方向。广电光纤网络具有最好的安全性，各地纷纷成立了大数据局，因为建设智慧城市的核心，实际上就是建立大数据。将各自独立的数据整合起来，利用覆盖广、受众多的资源优势，成为实现智慧城市的基础保障。在大数据的协作下，广电媒体在提供共性信息服务的同时，还能够响应不同空间位置受众的本地化信息需求，通过用户定位对信息的内容和形式进行智能化匹配，挖掘针对本地用户的更多增值服务，打造社会服务平台。

（五）创新服务体系涵育智慧广电生态

近年来，广播电视行业以推进广电高质量发展为主线，着力推动广播电视新一轮重大技术创新与转型升级，推动广播电视数字化网络化向智慧化发展，从功能业务型向创新服务型转变，取得了重要进展和成效，积累了宝贵经验。

第一，努力寻求广电与政务、商务、教育、医疗、旅游、金融、农牧业、环保等相关行业合作与融合的有效路径，延伸业务范围，力求更加深入地融入政治、经济和社会生活当中，建立跨领域、跨行业、跨系统、跨部门的广电生态环境。

第二，充分发挥网络资源、用户资源、带宽资源等优势，深度推进人工智能、物联网技术的融合，优化产品和服务，提高“智慧广电+”服务经济社会能力，深度融入智慧城市、智慧社区、智慧家庭等领域，形成若干个可运营、商业化的“智慧广电+”产品，大幅提升产品性能、用户体验、行业能力，打造新的核心竞争力。

（六）工业智联设计

根据不同行业的智慧化升级需求，分项设计、量身打造不同场景5G技术垂直应用的解决方案;围绕工业物联网及智慧园区迭代等5G技术的聚焦领域，订制资源匹配度高、成本相对低的融合网络建设样本，为中国智造和数字经济提供基础网络支撑和运营经验。

通过“智慧建造、绿色施工、人文工地”的理念，应用多屏联动的智慧建造管理平台实现了对工地的创新管理，形成数字化的追踪，使所有的质量责任能够落实到每一个环节。基于5G通信大带宽、广连接、低延迟特点，运用信息化手段，通过三维设计平台对工程项目进行精确设计和施工模拟;围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈;并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案;实现工程施工可视化智能管理;以提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色建造和生态建造。

三、结束语

5G通信技术的应用是信息通信技术领域内的基础性变革之一，必将带来整个信息技术的跨越式发展，极大促进人们生活、生产方式的变革，进而从需求和技术条件等方面推动企业在组织管理、生产经营活动中的变革。结合广电行业现状及未来发展，5G将在智慧广电转型过程中发挥重要的作用。

参  考  文  献

[1]韩学利，高娟娟.5G通信技术与广电光纤网络融合发展策略[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2021，（06）：193-194.

[2]李烨.广电光纤网络与5G通信技术融合发展研究[J].长江信息通信，2021，34（03）：196-198.

[3]邹娟，邓云鹏.5G通信技术与广电光纤网络融合发展探究[J].信息记录材料， 2021，22（01）：47-48.

[4]闫冬，张鑫.基于5G通信技术与广电光纤网络融合发展分析[J].信息记录材料， 2020，21（10）：206-207.

[5]陈再佳.5G通信技术与广电光纤网络融合发展分析[J].电视技术，2019，43（10）：33-34.

[6]肖昀.5G的发展及其与广电融合的探讨[J].卫星电视与宽带多媒体，2019，（14）：5-6.

[7]王昕，李阳.5G时代广电的发展机遇与价值创新[J].视听界，2019，（01）：18-21.