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广电网
2020/11/23 18:38

中国广电曾庆军详解5G规划:先期试点城市各建200座基站

DVBCN广电网  张晓宝

11月19日~22日,首届中国(北京)国际视听大会(CIAC)成功举行,在22日举行的“5G高新视听论坛”上,中国广播电视网络有限公司副总经理曾庆军以《中国广电5G发展及5G广播创新演进》为题作了主旨演讲。DVBCN依据当日曾庆军现场演讲而做出以下内容。

新基建”将促就信息通信发展的大机会,预计到2025年,“新基建”可拉动信息消费达8.3万亿。未来5年内,借助于5G新动能可触达3~5亿增量卡槽用户发展空间,每年可迎来3~5亿的用户换机需求。中国广电将抓住机遇,聚合行业资源、凝聚行业竞争力。面向公众市场,广电拥有2.1亿的有线电视用户及1.3亿的直播星用户;面向政企市场,广电未来十年市场空间超过了3万亿元的规模。

时下,中国广电为日后的突围创造了哪些前置条件呢?在网络及用户方面,拥有220万公里的有线电视光纤网络,4.2万公里的国家干线网络,2.07亿的电视机用户,2385万户的有线电视智能终端用户。在特色业务牌照方面,拥有广电宽带电视集成平台等特色业务牌照16项。在业务经营许可方面,包括5G移动通信、国内通信设施服务、互联网内数据传送等基础电信业务经营许可共3项,国内分发网络等增值电信业务经营许可共7项。

在频率及号码方面,拥有700MHz、4.9GHz、3.3~3.4GHz等三个频段共220MHz带宽的5G频率,以及192号段、10099等电信码号资源许可4项。在5G国际标准方面,中国广电参与的700MHz频段大带宽5G国际标准已经冻结,5G广播提案已写入了3GPP R17版本中。在成熟产业链方面,包括华为中兴等国内外企业的6款700MHz 5G基站、21款5G手机、3款CPE、7款工业模组已经上市。

由于700MHz低频具备信号传播损耗低、覆盖广、穿透力强等特性,被称为是“数字红利”频段,未来在建网中能实现低空间损耗高覆盖;通过绕射能力强的特性进而改善室内的死角问题;传输效率高,有着更低的多普勒偏移。通过建设连续广覆盖的700MHz 5G网络,相比4.9GHz频段,其建址规模相比较而言仅约后者的1/6~1/7.

广电5G的建网方案

未来,中国广电5G有望通过实现低频+中频+高频的协同覆盖,进而满足5G多业务的场景需求。如5G基础覆盖层以700MHz为代表,5G基础容量层以4.9GHz、3.3GHz~3.4GHz的C波段为代表以实现室内广覆盖,而5G超高容量层则以包括39GHz、26GHz、28GHz、70GHz等毫米波为代表。在协同覆盖下,可实现诸如智慧广电、万物互联、4K/8K、AR/VR、工业互联等场景需求。

广电5G的组网方式中,移动无线接入网方面可综合利用广播大塔、通信小塔、有线电视网络光节点资源建网;移动承载网方面可按其需求共建共享移动承载网,充分利用有线电视网络资源;移动核心网方面,一方面通过广电自建移动核心网,另外还可通过合作伙伴的移动核心网的共建共享;业务与运营支撑平台方面,可建立IT支撑系统、跨网广播平台、融媒体云播控平台;在终端层面,可实现对电视大屏、移动小屏、车载系统、电视棒、智能穿戴等的融合支撑。

至于广电5G建网过程中的共建共享方案规划,在5G核心网、业务与运营支撑平台建设中,以广电独立自主建设为主;承载网层面,考虑到时间、成本等因素,则优先考虑部分租用合作伙伴的承载网,后期则可根据业务发展逐步将业务割接到广电网络中;基站的建设中,按照统一规划、统一技术标准,以实现分频段/场景/区域的协同组网、建网、并网。

对于“全国一网”下的声势浩大的广电5G建网阶段,曾庆军指出了以下的步骤:

1、网络为基,有线省级、云网协同建设广电5G先导网

新建无线网中,按照规划在先期试点城市中每座城先建200座基建,在北京、南京新建5G核心网。

1)广电5G移动承载网方面要按照分阶段去推进,先期部分按需租用共建共享合作伙伴的承载网,日后再根据业务需求逐步向自有承载网迁移:

a、阶段一为启动期,以eMBB大带宽业务为主,基站GE/10 GE接入接入环带宽以10GE组环,核心汇聚层以N*10GE或者100GE组环。

b、阶段二为发展期,实现5G基站广覆盖,部分2B业务实现商用,承载网带宽越来越大,部分区域承载网接入升级到50GE。

c、阶段三进入成熟期,业务应用丰富,承载网接入环带宽进一步升级,核心层带宽升级为200GE或400GE。

2)广电5G将以云化架构为主,按照大区部署广电5G核心网

a、一朵云两个平台:以统一的广电云基础设施平台独综合承载5G核心网、全国有线电视互联互通视听融合服务平台;

b、按照四个大区部署核心网:北京、南京/上海、西安、广州四大区以分布式架构、云化部署,最终覆盖到全国;

c、5G核心网技术策略:全云化架构,信令控制面全国集中部署,媒体转发面分省部署,降低时延、保障用户体系。

3)光纤+同轴=5G,协调发展接入网

广电5G需因地制宜,实现光纤、同轴协同发展,既保障有线电视业务和广电宽带发展,同时满足5G业务承载需求。光纤与同轴技术可同步推进,有条件的地区实现全光网接入。未来需满足电视业务高清、4K需求,满足5G业务需要,支撑宽带业务百兆入户。还要统一技术标准,提高规模效益,推进降本增效。

2、平台为要,创建具有广电特色的平台级业务服务

1)建立面向宣传、管理部门的内容管控平台;

2)建立面向机构的媒体云服务和移动边缘计算的服务。如面向播出机构、内容制作公司i、版权代理公司、网络视频平台、新媒体平台和其它政企客户提供云基础设施服务,业务集成开发基础能力业务。

3、运营为本,构建统分结合的业务运营新架构

总体上,要按照统一规划、分类分域精细化运营,先进区域性新业务可升级为基地类业务,创新业务集中孵化,进而逐步推广。

全国性/核心战略业务实现统一规划和运营,统一架构规划、品牌设计、推广策略制定;核心业务形成规模效益、激发业务活力。

集中研发和规模孵化前沿科技和新兴领域内业务,利用5G、AI、大数据、区块链等新技术,集中力量开展新业务的孵化,分区域分步骤推广新业务。

分省运营区域化业务,基地运营推广先进区域性业务。各省区域化业务“统一规划、分省运营”,运营成效优异的区域性业务可面向全国市场垂直运营。

4、安全为纲,完善自主可控智能安全新体系

互联互通平台层面要注重建立智能防御、动态调整体系,提升关键设施安全保障能力。按照云网协同,提升纵深防护,提高全网平台安全协同能力。安全智能运维方面,依靠关口前移、惩防并举,强化融合业务安全管控能力。

广电要实现全网联动、纵深防御,建立工业互联网安全态势感知平台。创新建设行业工业互联网网络安全公共服务平台,为不少于200家的工业企业、工业互联网平台企业等提供安全防护、应急处置等。在部分重点区域实现本网内的威胁源头溯源及封堵处置等。

5、实验为源,成立广电5G实验室

组织技术验证、产品测试、融合业务开发等,如开发了中国广电5G融合视频APP及广电5G试验室网络测试平台等。

IT支撑系统上,通过了运营计费系统、客户管理系统、短信、大数据、线上营业厅与BOSS业务系统的对接测试;

基础电信业务的互联互通,IMS互联互通结算,容灾和信令监测等;

创新5G融合服务方面,进行全新5G+Cable多屏应用的研发;

垂直行业应用方面,拟测试5G泛在电力物联网等垂直应用。

广电5G实验室也进行了许多工作,在5G NR无线网方面,进行了无线系统与性能测试、700MHz VoNR测试、面向3GPP R16及未来新功能及新技术的测试等。5G NC核心网的测试,对5G核心组网和功能的测试,涉及到双连接、移动性、会话、安全、计费扩展、网关选择、用量报告等。移动承载网的测试,主要为各地5G承载网传输资源的改造升级提供了技术依据。

中国广电5G实验室已经实现打通业界首个700MHz 5G VoNR,目前已与华为、中兴、信科等联合针对基站设备、终端等开展了试验测试。正计划继续扩大实验室合作范围,与诺基亚爱立信等厂商联合开展试验测试。

6、标准为先,引领全球700MHz高质量发展

中国广电制定完成了5G 700MHz大载频带宽标准,成为全球首个5G低频段大频宽国际标准。推进700MHz支持2*30M大载频带宽,推动700NHz大尺寸终端支持DL Rx 4天线,推动R-17支持5GNR广播特性,联合全球产业链行业伙伴加速700MHz产业的成熟。

据曾庆军的介绍,中国广电正开展广电5G标准的制定工作,落实广电5G标准架构设计,已提交并获通过3GPP标准提案文稿共计18篇,完成立项3项,拟参与制定国家通信行业标准44项,拟定企业标准15项,共计59项标准或规范。

7、产业为核,构建合作共赢的广电5G新生态

正积极推进与5G垂直行业领域的龙头企业战略合作,以实现双赢。利用广电5G网络覆盖成本优势及各地政企客户市场优势,推动跨行业数字化、信息化转型升级,与龙头企业建立全国样板,发挥省内创新、服务能力。

还将与各行业合作伙伴加强深度合作,联手发展更广范围的行业应用,开放创新、后发先制,互为合作、互为发展,开发远程医疗、智慧教育、文化物联等新场景,联合产业链,理解行业、协同开发。

持续推动5G 700MHz终端产业链成熟,我国首批完整型号核准的5G 700MHz设备已陆续上市,实现广电5G端到端系统的支撑;积极推动700MHz手机、终端、工业模组、基站等产业链的成熟,助力中国广电5G 700MHz网络建设加速落地。

5G广播的业务构想

5G广播可支持的业务形态更加丰富,是未来发展的方向,不仅能提供传统电视频道广播服务,还可提供新型交互化视频广播服务以及融合信息广播服务。

1)传统电视频道广播服务,其旨在广域内实现传统电视频道在移动智能终端上的基础单向线性直播,可基于广播电视发射塔、5G蜂窝基站实现广域融合覆盖。

2)新型交互化视频广播服务,可为用户提供包括电视频道直播、游戏电竞/演唱会/明星带货等各种类型互联网直播、音视频点播、4K/8K/AR/VR视频服务在内的交互化全种类视频广播服务,满足了用户个性化、交互化、多样化的视频服务需求。

3)融合信息广播服务,支持公共安全、应急交互广播、V2X车联网、物联网等新型多媒体信息类广播应用,提高全网信息传输效能与应用服务能力,有效拓展新型广播业务。

据了解,5G广播业务的传输发射设备包括移动蜂窝基站和广播电视发射塔,接收设备为各种类移动智能终端。2020年9月,中国广电牵头提出了Re-17 5G广播的全新应用场景设计,完成了支持5G广播议题的相关讨论工作,获得了全会的审议支持。

5G广播技术发展路径上,未来的整体策略方面,将实现5G移动蜂窝基站与现有广播电视发射塔混合覆盖,以实现协同发展。主要基于以下几点考虑:

1)信号覆盖方面,利用覆盖全国95%以上人口的5G移动通信网络,5G蜂窝基站将深度覆盖城市楼宇、移动交通、偏远户外等全类型场景,现有的广播电视发射塔均为实现无线电视固定接受而建,可用于大面积的广覆盖。

2)业务内容方面,蜂窝网络可灵活支持电视/互联网直播点播、信息资讯、VR/AR等多种类交互化、个性化融合服务。现有的广播电视发射塔传播内容以电视频道直播为主,重点提供基本的公共电视广播服务,满足基本的单向收视需求。

3)接收终端方面,尽量做到通用终端接收,减少特殊定制要求。基于移动蜂窝网的5G广播技术能复用现有的通讯单播数据通道,对终端硬件无特殊要求,支持5G通用芯片,无需针对广播服务设置单独的射频通道和天线。保证通用终端接收,可极大地提升5G广播服务推广速度和终端覆盖范围。

基于蜂窝基站的5G NR广播技术是未来发展主流。该技术于2019年12月3GPP全会立项成功,经中国广电联合国内外行业伙伴共同推动,将在R17版本中支持。5G NR广播可灵活的切换广播模式,实现动态且无缝地切换单播服务和组播/广播服务。业务形态上灵活,支持传统电视频道广播和新型交互化视频广播服务,以及融合信息广播服务,双向交互性好、可拓展公共安全、应急广播等全新多媒体广播业务。还广泛的适配各类型5G标准通用终端,并获得了全球主要产业链厂商的广泛支持。能够在5G通用终端上深度连续覆盖各种复杂场景,实现新型交互式广播的多场景覆盖。还支持Free-to-Air模式,将实现无SIM卡接收模式。

5G广播为基于NR的单播-组播/广播一体化的架构。组播/广播数据通过核心网推送到NR RAN节点,对于Free-to-air业务,应用服务器触发推送广播多播数据到NR RAN;对于用户点播类业务,基于终端请求,应用服务器将组播/广播数据推送到NR-RAN。

NR RAN节点通过单播物理层信道(PDSCH)下发组播/广播业务,空闲态终端(及无SIM卡终端)通过组播/广播调度标识(G-RNTI)接收数据,连接终端可通过组播/广播调度标识以及单播调度标识(C-RNTI)接收数据,对于连接终端网络可动态选择使用G-RATI或C-RANTI调度数据。

5G广播网络将以移动蜂窝基站和广播电视发射塔协同发展为主,面向全国5G移动网络用户以及全国有线电视网络提供有线无线融合、大屏小屏联动的全终端、全场景、全内容融合的全新流媒体5G广播服务。

中国广电融合服务平台可作为5G广播的综合业务平台,为用户提供多样化的新型5G广播服务,进一步推进有线、无线、卫星传输网络的互联互通和智能化协同覆盖。

目前,中国广电已联合多厂商开展了NR广播试验方案验证。联合华为、中兴、中国信科、诺基亚、爱立信等厂商开展了5G NR广播试验,实现了对于商用5G手机、CPE以及TUE+机顶盒等场景的原型试验系统的验证。

在阶段性进展方面,通过NR广播方案设计与相关试验系统研发,验证了NR广播技术在不改动核心网、接入网、终端硬件的情况下,能够通过软件升级实现面向通用5G终端的广播服务覆盖。

未来的5G NR广播目标中,将重点助力广播电视服务的重构与革新。主要集中于:

1)终端方面,广播不再局限于电视一种终端设备,而是以通用服务应用的形态在手机、平板、穿戴设备、汽车中控台等全类型终端中运行,是无处不在的泛在化业务。

2)业务形态方面,不止于提供数字广播电视节目服务,还能提供新型交互化的视频广播服务、融合信息广播服务等全新服务。

3)信号覆盖方面,广播电视既可以实现偏远地区信号覆盖,也能够满足热点区域室内室外和移动状态下的深度覆盖。

基于以上,5G NR广播将真正做到“终端通、人人通”,极大地扩展广播电视受众范围和服务业态,有效快速实现5G时代下的新型广电的融合覆盖。

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