5G時代智慧廣電網絡建設研究

田筱笛

（安徽廣電信息網絡股份有限公司亳州分公司，安徽 亳州 236800）

0 引 言

自2019年6月我國5G商用牌照發放以來，包括中國廣電等網絡及網絡媒體運營商就開始積極推進5G應用方面的基礎設施建設。隨著5G通信網絡建設進度的持續加快以及支持5G通信功能的智能化電視和手機終端的普及，我國逐漸邁入5G時代。5G技術擁有萬物互聯、開放架構及無線接入的技術特點和優勢，使得其在智慧廣電網絡建設中承擔著基礎、重要的技術支撐任務。廣電系統一方面要積極挖掘和利用5G技術優勢，加快構建智慧廣電網絡，將自身原本擁有的電視網絡資源充分轉化為5G時代發展的競爭優勢，另一方面要深入了解廣大受眾對于智慧廣電的功能需求，以需求為導向，借助相關技術手段來打造綜合性、智慧性的網絡平臺，引領時代發展。

1 5G時代智慧廣電網絡建設概述

5G時代的智慧廣電網絡建設，是對原有廣電系統進行的智慧化升級改造，其以有線、無線、物聯網、大數據及云計算等技術方法為依托，旨在實現智慧化的生產、傳播、服務及監管，從而實現廣播電視業務能力和服務能力的提升，滿足廣大受眾對智慧化廣電業務的需求[1]。5G時代的智慧廣電技術著重以5G移動通信技術擁有的增強移動帶寬、超可靠低時延以及海量機器類通信等應用場景來開展大流量移動帶寬、低時延可靠連接以及大規模物聯網類業務，從而實現廣電網絡運行和服務功能實現的智慧化、綜合化。智慧廣電網絡建設的最終目的在于借助技術和廣電網絡優勢來深化公共服務內容，為用戶提供更加智慧化、綜合化的服務?；?G技術基礎設計的智慧廣電網絡技術架構如圖1所示。

圖1 基于5G技術的智慧廣電網絡技術架構

2 智慧廣電網絡建設的關鍵技術

2.1 5G通信技術

5G通信技術是智慧廣電網絡建設的基礎性技術，其主要承擔智慧廣電網絡運行中各類信號指令的傳輸[2]。5G通信技術能夠借助大規模MIMO技術、全雙工通信技術以及網絡通信技術等技術建構多元化、綜合化的信息交互平臺，為智慧廣電網絡運行提供信息傳遞質量和時效性方面的保證。在智慧廣電網絡建設方面，5G通信技術的優勢主要體現在4個方面。

（1）為廣電網絡提供高傳遞速率和低時延性支持。5G通信技術的基本峰值傳輸速率最快能夠達到10 Gb·s-1，對應的時延只是4G技術的1/5，這極大地提高了廣電網絡的通信質量。

（2）提高廣電網絡資源利用率和安全保障能力。5G通信技術具有良好的穿透力，能夠為智慧廣電網絡建設中的高頻電波資源利用提供支持，提升網絡和通信資源的利用率，同時具有良好的通信互動安全保障能力，能夠滿足智慧廣電網絡運行的安全性要求。

（3）提高了廣電網絡運行成本的可控性。5G通信技術可以大幅度降低廣電網絡運行的成本，并且具有強大的聯網功能，能夠實現600～1 000臺設備同時聯網，為廣電網絡服務區域性、集中性用戶提供了便捷且廉價的方案支持。

（4）擴充了通信技術的應用領域。與3G、4G通信技術重點應用于信息通信不同，5G技術的應用場景和領域得到了極大的拓寬。如圖2所示，5G通信技術除了具有移動終端的通信功能以外，還可以與工業、農業、教育、醫療、交通等諸多領域實現互聯互通，從而實現通信技術向行業領域發展的細化[3]。

圖2 5G技術的部分應用領域

2.2 物聯網技術

物聯網技術是智慧廣電網絡建設中實現萬物互聯功能的核心技術，主要借助信息傳感設備，按照約定的協議，將物體與網絡連接起來，使物體能夠通過信息傳播媒介進行信息交互和通信，進而實現智能化識別、定位、跟蹤及監管等功能。5G時代智慧廣電網絡建設應用的物聯網技術主要有射頻識別技術、GPS技術以及紅外感應技術等。通過這些傳感、識別技術，智慧廣電網絡可以實現聲、光、熱、電、力學、化學、生物學及地理學等方面信息的智慧化、自動化采集、監控、連接、識別及互動，從而實現智慧廣電網絡框架內的萬物互聯。在智慧廣電網絡建設中，物聯網技術主要實現信息識別、傳輸及互動的功能，這些功能是智慧廣電網絡系統運行的基礎。從技術性能上來看，物聯網技術在智慧廣電網絡建設中的應用優勢主要在于其可以實現任何時間、任何地點的人、機、物的互聯互通，從而實現廣電網絡的智慧化操作功能[4]。

2.3 云計算技術

云計算技術通過網絡“云”將大量的數據存儲起來，并按照相應的算法進行計算處理，最終將數據對應到相應的程序中，并將分析計算的結果反饋給相應的設備或者用戶，用于下一步指令操作。作為一種分布式計算技術，云計算技術在智慧廣電網絡建設中的運用主要體現為數據的存儲和計算。相較于傳統以服務器等物理介質為載體的存儲和計算方式而言，云計算機技術在存儲空間和計算能力等方面都實現了較大的突破，使得廣電網絡具有強大的數據計算處理功能，能夠在短時間內將海量數據進行拆分和計算，進而得出分析結果。

2.4 大數據技術

大數據技術是用于采集和處理數據的相關技術。盡管大數據技術與云計算技術均屬于數據處理方面的技術，但兩者之間也存在一定的差異[5]。在功能和優勢方面，云計算技術更突出的是數據的計算與處理，而大數據則更突出數據的專業化處理。換而言之，云計算技術多是對海量數據進行一般性計算處理，而大數據技術則是對數據進行精細化處理。另外，大數據技術具有對數據進行加工處理的功能。在智慧廣電網絡建設中，大數據技術的應用主要是為了提高廣電系統對用戶特征和需求信息的精準化分析，使網絡能夠根據用戶的個性化特點提供針對性的服務。

3 5G時代智慧廣電網絡建設的技術方法

3.1 推動智慧廣電網絡的智能化發展

智慧廣電網絡建設追求的是實現廣電系統的智慧化運行，即可以在減少用戶相關操作的同時，為其提供需要的產品或服務，提高用戶的智慧化體驗。盡管目前一些地區在智慧廣電網絡的基礎上提出了智能家居、智慧養老及智慧社區服務等智慧化生活服務項目，但這些項目仍然處于試點探索階段，并沒有實現廣泛的應用。造成智慧化項目難以大范圍推廣的重要原因在于智慧化功能的實現存在困難。因此，5G時代的智慧廣電網絡建設應當側重于對智慧廣電網絡中智能化內容的挖掘和應用，使智慧廣電網絡的智能化運行具有更好的技術支持。例如，廣電系統可以加快開展基于計算機視覺技術、自然語言處理技術、視頻語義分析技術以及視頻生成技術等人工智能技術產品的研發，盡快推動這些產品向用戶生活融合，使用戶逐步具備智慧廣電網絡接入的條件[6]。

3.2 挖掘和運用5G技術的分布式優勢

隨著廣電用戶需求的個性化和多樣化發展，廣電網絡單純為用戶提供統一性、普適性的產品或服務的模式已經難以滿足智慧廣電網絡發展的要求[7]。因此，廣電系統需要充分挖掘和利用5G技術和區塊鏈技術等技術的分布式通信和存儲優勢，為智慧廣電網絡滿足用戶個性化需求提供強大的技術支持。例如，廣電媒體可以利用區塊鏈技術將各類廣電節目內容和智慧服務內容存儲于各個節點，用戶可以根據自己個性化的功能需求或者操作習慣，對媒體終端的界面和操作指令進行修改和設計。同時，在分布式優勢的挖掘和利用方面，相關主體要注意智慧廣電服務的安全性和穩定性，除了考慮從技術層面擴展智慧廣電網絡的應用領域和范圍外，還要對智慧廣電網絡系統運行的安全性和穩定性進行必要的關注，以用戶對智慧廣電網絡的實際需求為導向，進行分布式優勢的發掘和利用，確保這些優勢能夠真正發揮[7]。

3.3 深化5G技術應用領域開發

從圖2可以看出，5G技術在多個領域均具有廣泛的應用空間，并且這些空間或多或少可以與智慧廣電網絡相關聯。然而，這些應用只是從功能或者需求方面做出的推測，尚缺乏可行的、經濟的實施方案。以農業領域為例，盡管5G技術在農業生產和加工方面的應用可以提高農業活動開展的精準性，豐富農業生產經營的信息，但由于智慧廣電網絡與農業生產和加工缺乏直接的關聯，導致部分主體不愿意研究智慧廣電網絡在農業領域的應用，這就限制了智慧廣電網絡建設在農業生產領域的發展?；诖?，廣電系統要從農業發展的角度出發，整合智慧廣電網絡資源，打造服務農業生產經營的智慧廣電網絡平臺，為農業生產經營主體甚至農產品銷售者提供功能齊全、操作方便的智慧平臺。以吉林省為例，吉視傳媒股份有限公司利用自身的廣電網絡優勢，開設了“互聯網+”智慧農業項目，通過基于5G技術的互聯網平臺，為本地區的農村村民進行農產品銷售提供了強大的平臺支持，使農產品出村變得更加便捷和順暢。

目前關于基于5G技術的智慧廣電網絡建設尚處于拓展階段，關于智慧廣電網絡建設的具體方向和路徑，需要各領域相關主體根據市場和行業發展情況進行靈活的確定。

3.4 強化智慧廣電網絡安全性建設

雖然智慧廣電網絡建設是由廣電媒體主導的網絡建設活動，但其與通信運營商搭建的網絡存在功能上的交叉和業務上的重疊，這使得智慧廣電網絡建設面臨一定的競爭情況[8]。為避免因過度競爭而忽視智慧廣電網絡的安全性建設，造成用戶信息等關鍵資源的泄露，相關主體需要將強化智慧廣電網絡的安全性建設作為5G時代智慧廣電網絡建設的重要關注點。一方面，廣電網絡建設主體要以網絡安全法等相關法律法規為依據，對智慧廣電網絡建設活動的開展情況進行嚴格審查，確保智慧廣電網絡建設運行在安全的框架內；另一方面，廣電網絡建設主體要加強對用戶基本信息的技術性保護，利用防火墻技術、網絡加密技術等確保存儲用戶數據的數據庫的安全性和用戶數據信息存儲和使用的規范性、嚴格性，避免因用戶數據處理過于隨意而造成的網絡安全事件的發生。同時，考慮到智慧廣電網絡系統運行的實際情況，對于網絡安全性的建設可以按照高、中、低3個不同的安全等級要求進行差異化的部署，以確保智慧廣電網絡系統運行的安全。

4 結 語

智慧廣電網絡建設是5G時代廣電系統和行業發展的機遇和趨勢，也是廣電媒體適應、把握及滿足用戶個性化需求的重要策略。在當前5G移動通信技術、物聯網技術、云計算技術以及大數據技術等一系列技術應用日益深入的情況下，廣電系統需要根據用戶個性化的需求建設和優化智慧廣電網絡，以確保網絡建設符合智慧廣電功能實現和用戶的智慧化服務需求。目前，智慧廣電網絡建設需要在推動智慧廣電網絡的智能化發展、挖掘和運用5G技術的分布式優勢的基礎上，深化5G技術應用領域開發，強化智慧廣電網絡安全性建設，使智慧廣電網絡建設更加符合5G時代網絡技術發展的趨勢和廣電網絡承擔的用戶需求。