广电5G网络技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2023-01-07
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广电5G网络技术探讨

木苏勒·阿布都拉

中国广电新疆网络股份有限公司

摘要:2021年12月6日,2021年IMT-2020(5G)大会召开,中国广电网络股份有限公司副总经理孙德栋表示:“中国广电与中国移动充分发挥700MHz的良好传播特性与低成本组网优势,持续推进电信基础设施共建共享,将在年底前完成20万个700MHz基站的部署,并适时启动5G正式发号商用。”未来,广电5G网络商用将越来越广泛,本文简要分析广电5G网络的技术与特点,供广电同行参考。

关键词:广电;5G网络;技术

1 广电5G牌照与广电5G网络号码段

2019年6月6日,工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电发放5G商用牌照,标志着我国正式进入5G商用元年。同时,为加快5G商用步伐,切实促进我国移动通信持续健康发展,2019年12月,工信部向中国电信、中国移动、中国联通和中国广电核发190、197、196、192号段公众移动通信网网号。2022年6月27日,在拿到5G牌照3年后,中国广电5G网络服务启动仪式在北京举行,中国广电192号段即将面向公众放号。但与其他三家电信运营商相比,广电5G网络进入商用阶段发展较慢。

2 广电5G网络技术

2.1 广电5G网络特点

广电运营商分别独享700MHz频段2×30MHz的频谱资源;与电信、联通共建共享室内(100MHz)即3300~3400MHz频段的频谱资源;与中国移动分享4.9GHz频谱资源中60MHz的带宽(4900~4960MHz频段)。一方面,无线电波在视距范围内的通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。另一方面,无线电波的绕射与穿透力问题比较复杂,与无线电波的波长相关性较大。700MHz频段的5G网络相对于其他频段,最大的缺点是上下行总带宽仅为60MHz(与电信、联通、移动均100MHz以上带宽相比,明显偏少),所以700MHz系统的传输容量和速率会受限于可用带宽。不过,广电5G网络发展初期传输容量不是很大,缺点不会明显地暴露出来。在流量密度很高的应用场景,广覆盖可能会出现“流量需求爆满”的情形,造成用户的网络应用体验感差。

此外,在广电获得用于5G网络的3个频谱资源中,3.5GHz频谱资源用于室内覆盖,其他两个频谱资源为700MHz和4.9GHz频段,用于全覆盖。700MHz频谱资源恰好与700MHz的无线广播电视频率重叠。在过去,无线电管理部门把700MHz频段划给广播电视部门作为模拟电视节目的无线覆盖使用,因此700MHz无线频率的清频工作基本在广电系统内部进行,虽然量大,但进展顺利。

2.2 广电5G网络应用场景

ITU-R的IMT for 2020 and beyond工作组对Usage Scenarios(使用场景)的定义包含:增强移动宽带(e MBB),增强型机器类通信(m MTC),低时延高可靠通信(u RLLC)。

2.3 广电5G网络的业务类型

广电5G网络业务类型大致分为移动互联网业务、移动物联网业务两大类。

移动互联网业务包括:会话类,时延敏感,上下对称;流类,时延不敏感,允许一定丢包;交互类,对丢包率要求很高;传输类,时延和时延抖动要求低,对丢包率要求高;消息类,小数据包业务,时延和抖动要求低,对丢包率要求高。

移动物联网业务包括:采集类,对时延无特殊要求,低速采集类业务有智能家居、智能农业、环境监测等,高速采集类典型业务主要指高清视频监控等;控制类,分为时延敏感类业务与非时延敏感性业务,时延敏感性业务含智能交通、智能电网、工业控制等,非时延敏感类有智能路灯等。在不同应用场景进行业务预测时,常使用以下几个经验公式。

(1)流量密度

场景A流量密度=∑激活终端密度×业务i发生概率×业务i体验概率。其中,5G激活终端密度=人口密度×5G终端渗透率×5G终端激活率

(2)时延

场景A时延=MIN[时延]

(3)用户体验速率

场景A用户体验速率=MAX[业务体验速率]

2.4 广电5G网络建设

中国广电充分认识到自身建设5G网络的不足和短板,积极作为。2020年5月20日,中国广电与中国移动签署了共建共享合作框架协议,双方的合作计划包括:按1:1比例共同投资建设700MHz的5G无线网络;中国移动向中国广电有偿提供5G承载网,并有偿开放共享2.6GHz频段的5G网络;中国移动承担700MHz无线网络运维工作,中国广电向其支付运维费用;在700MHz频段5G网络具备商用条件前,中国广电有偿共享中国移动2G/4G/5G为客户提供服务;中国移动为中国广电有偿提供国际业务转接服务。

中国广电和中国移动共建共享700Mz和2.6GHz 5G系统,通过合作,中国广电利用中国移动2.6GHz系统带宽大的特点,弥补了700MHz系统带宽不足的问题;中国移动利用中国广电700MHz广覆盖的优点,实现了移动5G网络的广覆盖,双方互利共赢。目前,各地广电网络正积极推进5G网络核心节点的建设步伐,并加快相关节点与其他运营商的互联互通,为今后广电5G网络商用和全覆盖奠定了坚实的基础。与此同时,积极做好5G网络放号前的各项培训工作,推动广电5G网络建设工作顺利进行。

3 广电 5G 网络技术发展趋势

随着信息化、智能化、数字化技术的升级革新,用户对视频内容与观看体验的需求也发生了深刻变化。观众更加注重视频的画面质量、视听感官享受、观影视角与内容交互等方面,并且在物联网、人工智能、大数据、云计算、区块链等新技术与经济社会各项领域的融合发展,也为广电行业的 5G 媒体应用带来新契机与新挑战。5G 网络就是将5G 媒体应用、4K/8K 高分辨率、高色深、高动态范围和广色域、视频互动等高新技术手段,为电视广播的创新发展带来更加多元化的应用场景。当前我国 5G 技术、VR、AR、MR 等技术已经全面商用,广电 5G网络技术也会成为未来人们消费的主流,并且会成为推动科技强国建设与精神文明建设的重要引擎。在广电 5G 网络技术未来商用阶段,广电 5G 还会建立更多的切片计费、API 计费、场景计费等模式,来满足用户个性化的需求。广电 5G 还需加快探索 5G 切片运营的技术手段,构建 5G 切片的模板定义、创建和计费体系,以此真正实现依托于切片的运营模式[1]。

4 结语

在新的发展阶段下,广电应持续强化对新一代信息技术的研究与创新,打通信息技术与 5G 技术融合应用的渠道,打造 5G 网络新业态,提升我国广播电视传播的整体水平。当前广电 5G网络的发展具有中央政策、超高清视频产业的支持,并正式建立 5G 网络产业园区,为我国广电 5G 网络技术的后续发展创造了条件。基于此,应推动广电 5G 网络技术与新一代信息技术在广电领域的融合;整合广电资源,加强广电 5G 网络技术顶层设计;构建广电新兴技术体系,持续提升广电行业创新能力;规范化管理广播 5G 技术研发实验室,开展 5G 网络竞赛活动,从而不断为广电 5G 网络技术的高质量发展提供创新动能。

参考文献

[1]阎作铃. 基于广电网络5G技术的智慧城市建设分析[J]. 电视技术, 2022(046-002).

[2]杨鹏川. 5G网络技术在广电领域的发展探讨[J]. 广播电视网络, 2021, 28(10):3.

[3]高致远. 浅谈5G移动通信技术在"智慧广电"网络建设中的运用[J]. 中国宽带, 2021(11):2.

[4]桂珍. 5G与广播电视网络的融合发展探究[J]. 电子元器件与信息技术, 2021.