建设广电全IP平台拥抱5G时代

2019-01-09 12:00

1.背景

 

全IP智慧广电平台是指全部功能都基于IP协议实现的电视服务平台,包括IP直播、IP点播、宽带服务和智慧社区等增值应用和服务。

随着全球新一轮科技革命和产业变革的深入推进,第五代移动通信(5G)已成为世界主要国家数字经济战略实施的先导领域,我国更将5G视为推进供给侧结构性改革的新动能、振兴实体经济的新机遇、建设制造强国和网络强国的新引擎。

2018年10月份,国家广播电视总局党组书记、局长聂辰席在《求是》杂志上发表署名文章,提出加快推动广播电视公共服务标准化均等化,加快开发“移动化”趋势下的广播电视新业态新应用,全方位参与、智慧社区、智慧乡村、智慧家庭建设,推动广播电视公共服务由“户户通”向“人人通”、“移动通”提升。

本文以建设运城全IP平台为例,旨在通过分析全IP智慧广电平台特点及5G发展趋势,探讨全IP平台与5G相结合的业务发展模式及方向。

 

2.全IP平台优势

 

2.1符合中央关于“建设创新型国家”的整体要求

通过技术进步创新业务形态,改善用户体验,降低建设总成本,提高宽带开通比例,也是广电应用大数据、人工智能等先进管理手段,提升市场竞争能力的一种体现。

 

2.2符合技术发展方向

2019年CCBN的“广电IP化发展论坛”上,广电总局广播电视科学研究院明确提出:直播IP化是大势所趋。经我公司调研,在全国广电范围内,已有贵州、山东、山西、重庆、广东等多个省份部开通运营了全IP平台,其中贵州省网依托政府主导的大规模光纤入户改造优势,全IP平台用户已超过300万,居全国之首。

 

2.3增强直播承载能力

IP直播突破了DVB的频点限制,直播频道的总数量和高清/4K频道数量可以大幅扩展,视频质量和切台速度等都明显提高。

 

2.4提升安全播出保障能力

IP直播平台具备多环节的监控功能,可以全程自动监控信源、传输、播出等多个环节,故障时可自动报警并迅速定位问题所在。

 

2.5支持多屏播放

可在手机、平板电脑等多种设备上观看电视节目,可以吸引更多年轻用户,同时拓展广电宽带业务。

 

2.6业务灵活度更高

支持多种网络接入模式,具备个性化的用户界面及功能,可更好支持集团客户发展,进一步拓展了广电的业务范围。

 

2.7降低运营成本,提高赢利能力

全IP技术采用单纤入户模式,网络成本低。IP机顶盒的成本显著低于DVB+OTT机顶盒,同时节省了CA授权、IPQam等费用,降低了单用户成本。

 

2.8全IP平台是广电5G的基础

5G的核心网也是基于IP协议的网络,全IP平台可以平滑向5G业务架构融合、演进。

 

3.运城全IP平台建设工程

 

3.1建设目标

运城市广播电视台在三网融合大背景下,以“标准、开放、先进、融合、实用、安全、可靠、灵活扩展”为原则,遵循5G时代的发展特点,建设运城全IP平台工程。业务系统采用全IP化技术架构,承载并实现直播、点播、时移、回看、多屏互动、宽带接入、大数据分析及智慧城市业务。

运城全IP平台项目建设系统部分包括:运城全IP业务平台、广电城域网、广电接入网、区县广电OTN传输网等几部分。

一期目标为:在2018年3月前完成运城城区1至2个小区的宽带上网和IPTV多屏业务平台建设和业务开展。IPTV平台一期按支撑7万用户的系统能力规划建设;IP城域网的初期建设目标为可支撑运城城区7万户用户的宽带上网和IPTV多屏业务的能力;FTTH接入网初期先开展1至2个小区的建设和业务试运行;区县OTN在业务平台建设完成后与各县广电部门沟通确认建设时间。

远期目标跟进用户数的增长情况择机对系统进行扩容,以达到在2024年支撑运城城区及各区县共55万用户使用宽带上网、IPTV多屏服务、集客服务、5G相关业务的支撑能力。

 

3.2运城全IP业务平台

运城全IP业务平台计划部署在运城广播电视台新大楼的机房内,按照现有需求初步确定需使用16个机柜,其中15个机柜用于部署源站各应用模块,另外1个机柜部署1个支撑40Gb用户访问流量能力的CDN节点。

使用新建设的运城全IP平台BOSS支撑宽带用户及IPTV多屏平台业务用户的用户管理、套餐管理等开展业务。其他后台主要应用模块还包括AAA服务、媒资管理系统、EPG管理系统、切片索引模块、广告系统、广电应用商店、智慧社区、智慧酒店等。

 

3.3广电城域网

广电城域网初期建设按7万用户支撑能力规划,单个分前端目前覆盖约8,000户;未来城域网支撑运城市区用户数达到250,000户,单个分前端需扩容到支撑28,000户。运城现有互联网接口为2G,后续用户宽带上网可以参考临汾已上线业务的模式,通过与省网及宽带运营商合作,由省网及宽带运营商提供运城广电用户上网的带宽。

 

3.4广电接入网

广电接入网采用GPON光纤到户的接入模式。

接入网在分前端部署OLT,通过无源光网络传输至用户家庭,在用户端部署ONU,完成业务开通。建议采用GPON的方案,无源光网络部分包括光纤入户由运城广电根据当地地理实际情况设计和施工,按实际情况部署。

(1)机房:在单根光纤上以IP报文的形式将直播电视、互动电视与宽带数据传输到OLT局端设备上,即在单根光纤上实现视频业务与数据业务的传送。

(2)ODN网络:指从局端到用户端的无源光网络,是连接局端系统与用户家庭网络的传输通道。

(3)家庭网:指从家居配线箱至最终信息终端的完整网络。

3.5区县广电OTN传输网

连接运城市区与各区县,由于距离较远采用OTN方案。在业务平台建设完成后与各县广电部门沟通确认建设时间,优先保证2018年3月先在运城城区1-2个小区上线的目标。

运城OTN网络共涉及12个节点,根据业务发展逐个建设,环路上暂不建设的节点可以用放大器连接。全网由12个FOADM站点和1个OTM站点组成。建议采用40波配置的密集波分复用设备(OTN设备),至少可扩展至80波,系统最大容量至少能够达到1.6Tbit/s。采用全开放式系统,可承载10Gbps SDH、2.5Gbps SDH、GE、10GE等业务。

 

4.运城全IP平台社会效益及经济效益分析

 

4.1社会效益分析

运城全IP平台的建设,将为运城市广播电视台带来广泛的社会效益,体现在以下几个方面。

(1)节目传输的安全性提高了。运城全IP平台,加强了广电的网络基础建设,强化了安全传输保障体系。传输带宽提高了,接入带宽提高了,传输可靠性加强了,真正实现广电网络的可管可控、全程全网、全业务运营,确保广电网络主阵地不丢失,安全上有保障,确保圆满完成中央和省重要保障期、重要节日的安全传输。

(2)服务能力提升了。通过运城全IP平台的建设,增强了广电营业厅、呼叫中心等服务能力,进一步完善咨询、业务受理、故障申告、投诉受理等职能。

(3)通过运城全IP平台开展智慧社区业务,为社区居民提供便民服务。智慧社区是开展智慧政务的重要渠道,有利于建设阳光型、服务型、智慧型政府,全面推动信息化和谐社会建设。

(4)通过运城全IP平台承载党建宣讲业务,把党建内容送到千家万户。

(5)开展智慧乡村业务,推动农村信息化建设。通过电视对村级党务、村务、财务进行公开展示,落实广大党员群众的知情权、参与权和监督权。

(6)开展广电扶贫。有利于实现政府大水漫灌式的全面扶贫向滴水喷灌式的精准扶贫转变。

 

4.2经济效益分析

运城市广播电视台全IP平台的建成将大大提升广电在市场的竞争力,可以包装出更多的产品以满足家庭用户的需求,同时,也可以使广电具备更多的能力面向政企客户提供服务,在增加用户粘性、提升单家庭用户的收入的同时,拓展更多的收入来源。

(1) 运城全IP平台的建设,可以面向家庭用户提供更多的服务,以便于广电通过推出套餐及捆绑服务,提升ARPU值并拉长服务期。

(2) 运城全IP平台的建设,可以让广电推出面向政企客户的服务,增加收入来源。

(3) 运城全IP平台的建设可为用户提供更多的增值服务,为广电带来更多的收入。增值业务包括新型EPG广告、游戏、在线教育、家庭健康管理等,通过与合作伙伴合作运营,获得更多的收益。

 

5.5G与广电结合的整体分析

 

5.1广电现状

目前,广电已拿到5G牌照。中国电信和中国联通各拿3.5GHz频段的100MHz频谱;中国移动得2.6GHz频段的160MHz频谱;广电国网将得4.9GHz频段50MHz频谱,并将700MHz频段的96MHz带宽由工信部划归IMT使用。

 

5.25G应用场景

5G有三大应用场景。eMBB,即增强型移动宽带,mMTC,即海量机器类通信,例如物联网应用,uRLLC,即超高可靠与低时延通信,例如车联网与自动驾驶。在这三大应用场景中,均有着丰富的与广电结合的机会,这使得广播电视业务与5G的融合发展,想象空间巨大。

在eMBB场景中,移动宽带的带宽增加后,核心用途是视频类服务,而广电是移动视频服务的最大的内容供应商。这也是广电把业务从家庭延伸到个人,从固定延伸到移动,目标受众向年轻人延伸的绝佳机会。

在mMTC场景中,广电的700m赫兹频谱的广覆盖特性具备很大的优势。同时,广电对家庭用户的了解,也有助于广电以家庭为核心,拓展智能家居等物联网应用,成为名副其实的客厅运营商。

在uRLLC场景中,5G将开创车联网的广阔天地。在车联网的应用中,高清流畅的试听享受是车载大屏的必然选择。因此,广电的内容生产及运营能力也将发挥重要的作用。

 

6.全IP平台建设和5G发展的关系

 

6.1全IP平台是下一代核心业务平台

全IP平台建设是一个很重要的发展方向,广播电视实现端到端的全IP传输,有利于与全IP通信的融合。在此基础上更有利于与5G融合。

下一代的无线广播电视趋于在应用层实现个性化的全媒体呈现及应用、在协议层进行统一的全媒体内容耦合并采用全IP传输方式、在物理层着重考虑与5G系统相兼容的数据帧结构设计以及窄带回传技术,最终实现广播与5G相融合的新一代地面无线交互广播电视网络。

 

6.2智慧广电的智能IP机顶盒向家庭无线物联网延伸

5G是家庭物联网的重要承载,机顶盒网络速度快、显示屏幕大、用户交互功能丰富、通过IP协议和智能家居互联,是家庭物联网的天然核心。广播电视向物联网延伸的一种方式是基于物联网开展广电智慧家庭业务,如智能家居、家庭安防、家庭能源管理等。

通过5G在全IP平台基础上混合家庭电视、消费物联网、打通线上线下,有助于实现台网协作。全IP平台是对家庭电视、消费物联的一种创新型应用,比如当用户观看一档电视剧时播放衣物广告,平台可以感知主人衣橱中缺少所需的衣服,并通过手机APP提醒用户购买,用户可以即时付款并选择送货上门。还有当用户观看电视时播放医药广告,根据平台跟踪用户家庭人口状态,通过医药APP提醒用户根据老人、小孩等信息进行药物推送,以方便用户选择购买。这样通过结合电视节目内容联动地感知用户需求,打通线上与线下,可以有效地把观众变成用户。

也可以通过智能IP机顶盒实现家庭自动化,通过机顶盒实现家电之间的互联。

 

6.3广电城域网建设是5G网络重要基础

全IP平台的建设,包括广电城域网的建设,而大容量高可靠的城域网是5G网络的重要基础。

全IP平台城域网的建设全面改造广电网络,实现光纤入户给用户宽带及电视业务提供更高品质的体验。同时,加快推进超高清视频产品消费。加大对中央和地方电视台4K超高清电视频道开播支持力度,丰富超高清视频内容供给。支持广电网络的升级改造,提升超高清视频传输保障能力。可对超高清电视、机顶盒、虚拟现实/增强现实设备等产品推广应用,扩大超高清视频终端消费。

 

6.4全IP平台向移动智能终端延伸

全IP平台把广电业务从单纯的电视扩展到手机、IPAD、电脑等多种终端,更加贴近于年轻用户,这也和5G的目标用户是一致的。

在行业应用中,目前有需求的有三类5G行业终端。一是直播视频、远程医疗会诊等场景,具有5G网络基本接入需求,产品形态是5G模组、行业用CPE等;二是VR/AR、无人机等5G基础业务,能够应用于多个场景,通用性应用;三是部分垂直行业场景,这些应用需要专用5G终端,如工业控制机器人等。

直播视频是广电的主要运营业务,全IP平台实现机顶盒业务拓展到手机、ipad、PC等多终端。5G网络为视频播放提供“高性能、低延时、大容量”的传输载体,为广电用户提供更高质量的视觉体验和智能化的便捷操作(语音控制等)。

 

6.5全IP平台业务与人工智能(AI)的结合

随着全IP平台的建设,广电全面进入AI时代。人工智能与广播电视的结合运用非常广泛,在语音播报、新闻采编、电视语音指令控制、家庭安防、电视陪伴机器人、子女教育等领域都有着巨大的发展前景。

AI产品,以电视遥控器为中介,用户通过发出语音指令对电视进行操作,电视陪看机器人在监测播出内容的同时,还能够感知到观看者的面部表情变化,并依此来发掘用户的兴趣所在以进行推荐,这类产品在日本已经进入了商用阶段。

此外,人工智能与家庭安全管理相结合,能够进一步加强家庭居住的安全性和舒适性。

 

7.总结

建设全IP智慧广电平台,是广电迎接5G时代的关键举措。有了功能强大、可管可控的业务平台,广电才有可能与5G网络的优势充分结合,参与到5G的建设中,获得用户和市场的认可。