广电总局杜百川：广电运营商如何切入5G时代？

2019年6月12日，第25届上海电视节白玉兰国际广播影视技术研讨会IBTC2019，在上海正式召开，融合媒体新起点，智慧广电新技术是此次活动的主题，由国家广播电视总局、中央广播电视总台、上海市人民政府等单位共同主办，上海市广播电视局、上海广播电视台承办，上海市电影电视技术学会协办，众视网DVBCN专业报道。
 

国家广播电视总局科技委副主任杜百川

国家广播电视总局科技委副主任杜百川在会上就广电的5G机会与挑战发表了演讲，他认为5G给广播电视行业带来了巨大的变化，但并非是单纯广连接、高速率、低延时，核心是互联网发展带动了各方面的创新，5G将带来影响更加深远的又一波创新浪潮！

5G标准统一，而广电标准一直处于分散状态

5G的发展做了关键的三件事：

1.全球统一标准；
2.毅然放弃话音作为主要业务，把任意最新业务需求作为自己的需求；
3.升级自己的网络来满足这些需求。

R15——5G多次发布 “drops”，锁定了第二套5G标准的发布时间，在R16中，有关于工业IoT，V2X，5G卫星，5G移动性增强，设备能力交换，5G功耗改善等方面做了投入，而针对对于广播电视领域，Rel-17阶段，将致力于视听业务制作，推动广播与5G的融合发展，对于R17的标准是广播电视行业所需要关注的。

杜百川副主任提出，原先的广播行业，没有统一的全球标准，DVB-T2、ISDB、DTMB、ATSC3.0，是作为广播业务、组合业务或者是任何业务，全球没有统一目标，而移动行业成功形成一个标准，将原来的话音业务网络升级到可以满足各种业务需求的网络，称之为5G。这让5G 可能成为任何ICT功能的启动器!

广电网络运营商需要考虑，单一业务向混合业务的演进以及进一步向任何业务的演进路线，要考虑到专用网络到组合网络再到分片和异构网络调配，在终端上，实现满足任何终端的要求。

异构5G基础设施，增加第四个顶点，让固网、移动网、地面网、卫星网、有线网形成5G时代的基础设施架构。

对于三种业务的核心网合一的趋势上，杜百川副主任表示，很多国际有线运营商都有有线(DOCSIS)，Wi-Fi和移动(LTE，很快将成为5G)接入网组合，每种接入技术都由具有重叠功能的独立核心网支持，而我国有线很快也会进入这种状态。提供移动和有线服务的运营商需要购买和维护不同核心网来管理相应的接入网，如用于5G接入的核心网5GC和用于DOCSIS接入的有线核心网。 融合将避免重叠功能并为有线运营商节省成本，同时让运营商可以跨非一体的接入网提供新的服务。

但杜百川副主任指出，移动和有线核心网络有明显的差异：

1、认证和授权设备的证书不同数据管理不同；
2、后台的会计和计费系统不同；
3、数据会话的实例化和管理有不同的策略

这是值得有线运营商思考的，但尽管如此，有针对性的融合可以减少或弥合差异，而无需大量更换客户CPE。 适当升级基础实施性能就可以实现通过核心网融合提高效率。

有线运营商要积极把握融入5GC的机会

有线要把握融入5GC的机会，宽带论坛(BBF)是一个由电信牵头的组织，正在积极研究由华为，诺基亚，爱立信等运营商和厂商推动的FMC模型。该研究形成了BBF的 TR SD-407文件，其中列举了几种5GC和固定宽带核心网如何相互作用的模型，并已经开发了一些解决方案，但TR仍在进行中。 BBF一直在与3GPP SA2小组联络，将意见传达给5GC，SA2正致力于将意见纳入第2阶段5GC规范，作为“5WWC”研究项目的一部分。

3GPP计划在2018年第四季度完成其融合研究，并在2019年底之前制定完整的规范。在此时间框架内，有机会将有线行业的融合要求纳入这一全球规模的工作中。

5G架构在23.501中定义，描述了一系列新网络功能，其中一些是4G功能的演进，另一些是新的。还有许多新原则，其中之一是非3GPP接入可以无缝连接到5G核心网。该体系结构没有涉及后传需求的定义，合适方案的选择留给了供应商和运营商。

3GPP为5G重新定义了接入网，并在节点级别和逻辑级别明确区分了访问管理和会话管理。 UE连接到接入网络和接入移动管理功能(AMF)后，会晤管理功能(SMF)会建立一个或多个PDU会晤。

N1接口非接入层NAS移动性管理由AMF处理，而UE连接的会晤管理由SMF处理。在3GPP规范的第15版中，只有通过任何WLAN接入的IPSec隧道连接的非可信非3GPP接入是可能的，但在版本16可以支持在5WWC研究项目的TR 23.716中定义的其他接入技术。

AMF仅限于管理接入层，包括：

新无线电(NR New Radio)：5G空口；

非3GPP互通功能(N3IWF Non-3GPP Interworking Function)：在R15中是非可信接入的IPsec网关，R16中增加的WLAN；

有线5G有线接入网络(W-5GCAN Wireline-5G Cable Access Network)：DOCSIS接入网；
 

有线网络作为5G的后传，降低5G后传成本

移动网络构建的主要成本是后传，在部署小型蜂窝网络的主要成本组成包括频谱，网络设备，站点租用和电源，其中后传就占每GB成本的61％。现有的DOCSIS网络得到了增强，可以提供与光纤性能相当但具有显著经济优势的回传服务。

有线可以用于移动的用例有：

有线电视运营商构建移动基础设施；
有线电视运营商向移动运营商租赁回传容量；
室内小型小区，具有“由内而外”的覆盖范围.

5GC控制DOCSIS网将其作为接入网，将CMTS建模为一种UPF和AMF，并将CM建模为一种UE。 HFC本来就是一种接入网。 3GPP系统架构2(SA2)小组自2018年初以来就与宽带论坛(BBF)合作开展工作。 NG RAN，LTE空口，Wi-Fi以及有线HFC都是将比特推送到最终用户的接入网，架构上有相似之处。

具有基于服务的5GC体系架构的出现为能够融合选定网络功能而单是使用专用基础设施，并可在非一体的接入网上使用新的5G网络服务。

5G+地面数字电视，充分利用广电资源

另外，对于5G与地面电视的融合，杜百川副主任指出，广播技术在移动设备中的渗透率还很低，而移动单播技术和商业模式又无法以固定的成本为大量受众提供视听服务。

在没有编排的条件下5G部署价格高于广播

从5G的覆盖面积以及覆盖数量来看，在没有编排的条件下5G部署价格高于广播，未来移动和广播的融合对于5G而言是一个机会。

网络基础设施的融合：这是一个组合的网络基础设施，其中包含来自同一运营商的地面，卫星，光纤和固定链路等不同通信技术。根据网络流量和业务需求，在单播，多播和广播不同通信模式之间进行动态切换。通过融合网络基础设施不同分支的流量路由是一个集成的流量管理。这种组合的基础设施由单个实体操作和控制。

无缝互操作性：假设存在不同的网络基础设施，但仍可以无缝互操作。这种情况下的融合是指定义相应接口和通用通信协议。流量路由管理是可能的，但需要相应的对等关系。对内容分发的控制取决于分发生态系统中的不同实体。

基于设备的融合：假设融合仅发生在用户设备上，这些设备需要具有多种不同的网络接口，并且能够同时连接到不同的网络。必须提供适当的软件来组合通过不同分发方式接收的业务。

5G卫星网的融合时间表，2021年实现5G卫星终端制造

另外，3GPP也给出了5G和卫星的融合时间表，2018开始-2019年底，在3GPP NTN (Non-Terrestrial Networks)组：SA1-WI–卫星集成的标准化阶段；EU 项目SaT5G 和ESA 项目SATIS5最早的卫星演示可能在2019年底；结合5G技术的卫星终端制造可能在2021年。

网络切片与虚拟化是5G网络升级的重心

杜百川副主任指出，5G带动的是整个网络升级在未来网络中，有线和无线不同网络将使用相同的集成网络协议。

未来网络概念提供了一个建立在独立于底层传输技术的通用资源池上的全面网络管理理念。包括以下关键网络管理：

1. 网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)：允许网络功能和组件，如演进分组核心网(EPC)，PDN网关(PGW)和策略控制资源功能(PCRF)可在独立于专用硬件的虚拟化环境运行。这些功能和组件可以在基于云的环境中共享通用硬件资源。它将使运营商能够以更快速，更灵活和可扩展的方式部署新的业务和技术，从而降低成本;

2. 网络切片允许运营商根据所需业务在同一网络基础设施中创建并行网络：例如，一个网络片可以专门用于机器对机器(M2M)通信，而另一片则可专用于公共安全业务或数字广播电视业务。使用网络切片，可以在同一物理基础设施上运行这些切片，并为每个切片的安全性，QoS，延迟和吞吐量进行网络参数调节。切片可用于网络核心组件，天线，基站和消费设备。网络分片可进行软件升级，可在虚拟环境中并行测试，通过获取运行配置快照，不影响运行中的分片。

3.调配功能不仅能对同一网络的资源进行调配，还能将不同的异构网络资源集成在5G架构中来提高效率，目前正在把卫星、地面和有线网络的资源和业务整合到5G架构，形成5G的第四个顶点-媒体广播。

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