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基于广电 5G网络的智慧应用探索 摘要：2021年全国两会政府工作报告中提出了“加大5G网络和千兆光网建设力度，丰富应用场景”的要求。工信部结合全国基础网络的发展情况，为明确未来基础网络的建设方向和具体目标，发布了《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021—2023年）》（以下简称《行动计划》），从城市千兆网络建设、网络承载能力增强、行业融合赋能、产业链优化提升、用户体验提升、安全保障强化6个方面对未来网络演进进行了任务分解，计划用3年时间完成“双千兆”网络的普遍覆盖，实现千兆用户突破3000万、千兆城市超过100个、千兆虚拟专网标杆工程超过100个的目标。 关键词：广电网络；5G网络；智慧应用； 引言 为了深入贯彻落实国家加强科技创新和推动媒体深度融合的重要部署，中国广电坚持走差异化特色5G应用路线，探索5G广播电视和通信深度融合的可持续发展之路，推动广播电视和网络视听高质量发展，要求广播电视服务融入到公共安全、应急通信、防疫救灾、工业互联网、物联网等千行百业的不同场景中。在技术演进上，5G广播无线覆盖可广泛应用于电视、手机、平板、穿戴设备、汽车中控台等各种形态5G通用终端，从而可以演进为5G无线网络覆盖下无处不在的新型业务，这就需要广电5G信号在室内室外完成信号覆盖，减少信号盲区，以保障5G无线覆盖业务服务。 1广电5G网络总体架构 5G时代广电网络的总体架构主要由3个方面构成：无线接入网、承载网以及核心网。无线接入网主要借助多频协同的方式进行，能够有效实现网络的大范围覆盖。这一特性运用到5G通信时代，能够实现网络的全覆盖。为了尽可能地提升相对应的效率以及速度，应该引入4T4R天线形态组合，一方面，能够实现各种语音、文字等数据信息的传输；另一方面，能够逐步提升网络的容量。与此同时，还可以借助载波聚合（Carrier Aggregation，CA）或者辅助上行（Supplementary Uplink，SUL）等上行增强技术，能够为不同的运营商提供便捷的交流方式，进一步实现高低频转化，使网络能够覆盖更广的区域。除此之外，无线接入网还涉及专门的容量层，主要从一定的深度以及厚度角度对网络的覆盖能力进行有效分析，这样能够为5G网络的建设提供支持，促进一定范围内网络的集中化建设。核心网建设对相关的基础设施要求较高，主要对广电的内容与服务进行一定的规划，实现网络资源的随意调配和选择，以满足不同平台的需要。承载网具有自身的特殊性，在建设的过程中应该按照相关区域进行有效划分建设，在一定的指导下对5G网络的速率、时间等进行提升。其中，按照地区可以将其分为城域承载网和省内/省际干线承载网，应该根据各自的特点进行针对性地建设。承载网建设应该遵循自主建设以及共建共享的原则，在进行自主建设的同时，还应该实现与其他运营商的合作与交流，在此基础上形成自主化的承载网络，为广电5G网络时代的到来提供条件，实现原有模式的创新与升级。 2基于广电5G网络的创新应用探索 2.1广电5G+4K超高清直播应用的探索 超高清视频直播主要由采、编、播3个环节组成。视频采集环节利用视频输入设备采集基础视频素材，通过高速视频处理模块和网络通信模块将素材传送至上层服务器。视频编辑环节基于云端服务器的视频制作服务对素材进行剪辑、编排、渲染等处理，而视频播出环节则利用播出系统将已编辑和审核的视频流发送至各个用户终端。基于现有的4K视频编码技术，4K视频实时播放需要60Mbps~80Mbps的带宽进行承载，8K和VR视频的要求则更高，需要至少100Mbps的带宽承载，因此在无线传输领域目前只有5G网络才能保证超高清视频的稳定传输，为用户提供较好的视频质量。4K摄像机作为视频采集环节的视频输入设备，通过编码压缩和网络传输将拍摄的原始视频素材实时转换成用于传输的数据流，并通过5G通信模组将视频素材数据流上传至5G基站。近年来，随着5G产业链的不断完善，5G通信模组与编码推流设备已逐渐趋向一体化，一体化编码推流设备可以为各种视频采集设备提供视频数据流的压缩上传服务，与传统的定点电缆传输相比，视频采集点位和角度更加自由，设备布放不再受电缆制约，安装和拆除工作更加便捷，可以满足应用场景对超高清视频回传的灵活性需求。 2.2广电5G+4K超高清无人机航拍直播应用探索 航拍娱乐应用是大众用户较熟悉的无人机应用场景，目前普遍的直播服务分辨率一般以1080P为主。随着在线直播业务的兴起和直播业务用户数的不断攀升，各直播平台为维持自己的市场竞争力和活跃用户数，十分重视视频质量，原有1080P的视频质量已逐渐无法满足现有需求，4K超高清和50帧以上的高码率直播节目已逐渐步入直播行业的视野，伴随着无人机技术的更新迭代，无人机将足以承载高码率的4K超高清视频拍摄和数据处理上传任务，同时直播用户本身对收视的要