文靜 于晶

【摘要】本文分析了全球范圍內5G網絡技術的進展，并對中國移動通信集團在5G網絡技術中的布局與發(fā)展進行了總結與闡述。文章還重點論述了中國移動5G賦能智慧媒體的實踐，介紹了中國移動以“5G+4K+AI”為戰(zhàn)略，深耕媒體行業(yè)新需求、新技術，打造媒體領域5G創(chuàng)新技術方案，攜手中央廣播電視總臺實現(xiàn)兩大5G關鍵技術突破。

【關鍵詞】中國移動? ? 5G+4K+AI? ? 智慧媒體? ? 直播

【中圖分類號】G202? ? ? 【文獻標識碼】A

一、5G網絡技術進展

2019年是5G商用元年，5G將切實改變真實世界中的方方面面，未知大于已知。

（一）5G R15標準凍結，打響5G商用第一槍

2017年12月，第三代合作伙伴計劃（3GPP，3rd Generation Partnership Project）宣布5G NSA（非獨立組網）①標準凍結，該標準支持改造eNB②、新建NR③，核心網可傳統(tǒng)升級，實現(xiàn)5G快速部署。2018年6月14日，3GPP全會（TSG#80）批準了5G SA（獨立組網）④標準凍結，至此，3GPP首個5G標準（R15）正式凍結。5G標準呈現(xiàn)場景多維、組網多樣以及核心網架構變革性重構的特點。3GPP定義了5G的三大應用場景：增強移動寬帶（eMBB）場景、低時延高可靠（uRLLC）場景和海量物聯(lián)網連接（mMTC）場景。5G核心網引入了虛擬化、服務化架構，用信息技術重構了5G核心網，5G核心網將向分離式的架構演進。一是網絡功能的分離，以軟件化、模塊化、服務化的方式構建網絡;二是控制面和用戶面的分離，讓用戶面功能擺脫“中心化”約束。

（二）5G技術全球發(fā)展迅速，各國爭先布局

5G相較于4G，其百倍的體驗速率、毫秒級時延、百萬級連接密度、強移動性等特點，成為賦能行業(yè)、提升國家競爭力的新引擎。在這場5G技術革命的浪潮中，世界各國及運營商、組織機構均積極探索，2019年全球頒發(fā)超過50個5G頻譜試驗牌照，超過60家運營商啟動建設5G網絡，超過50個5G商用終端面世。當前，全球5G正在進入商用部署的關鍵期，目前韓國、美國已推出5G商用服務，我國工業(yè)和信息化部也于6月發(fā)放商用牌照，我國正式進入5G商用元年。2019年中國運營商5G基站規(guī)模將達到約10萬個，5G服務也會覆蓋數(shù)十座城市。2020年，加拿大、墨西哥、澳大利亞、日本及亞太其他（除中日韓外）超過10個國家和地區(qū)、歐洲超過20個國家也將推出5G商用服務，至2025年，全球5G用戶數(shù)預計將達到13.6億。5G不僅是通信技術史上的升級，也是全球各國國力、產業(yè)、技術、經濟競爭的一個重要因素。

二、中國移動在5G網絡技術中的布局與發(fā)展

（一）中國移動在全球5G發(fā)展方面的新憧憬

在5G領域，中國移動通信集團有限公司（以下簡稱中國移動）從需求到標志性技術再到架構設計，成為國際標準主航道的主力軍，牽頭5G無線網場景與需求標準，發(fā)布“5G之花”5G標準的基本需求構架，8項指標成為國際電信聯(lián)盟（ITU，International Telecommunication Union）標準，并成為全球共識。

中國移動始終堅持成為5G技術和產業(yè)方向的引領者，加速5G預商用政策，推動2.6GHz和4.9GHz加速成熟，在5個城市開展規(guī)模試驗，在12個城市開展應用示范。

（二）中國移動牽頭5G網絡統(tǒng)一基礎架構方案

2017年，國際移動通信標準組織（3GPP）專業(yè)會議上，3GPP正式確認5G核心網采用中國移動牽頭并聯(lián)合26家公司提出的基于服務的網絡架構（SBA，Service-based architecture）作為統(tǒng)一的基礎架構，意味著5G網絡真正走向開放化、服務化、軟件化方向，有利于實現(xiàn)5G與垂直行業(yè)融合發(fā)展。這意味著中國的通信技術實力已經獲得國際認可，并在標準制定這一核心領域做出越來越大的貢獻。

（三）打造立體、高性能的5G網絡

中國移動構建的5G網絡是創(chuàng)新、智慧的網絡，創(chuàng)新的網絡由四個層次組成，即顛覆式創(chuàng)新的核心網、定制化創(chuàng)新的傳送網、開放式創(chuàng)新的無線網以及多形態(tài)的終端。智慧的網絡將基于人工智能構建，基于這張網絡，中國移動要打造兩大平臺，一是智慧能力開放平臺，二是基于人工智能的智慧決策平臺。目前，中國移動已經完成了多套5G無線網設備規(guī)范，明確了相關技術要求，將打造多頻系統(tǒng)的立體的、高性能的5G無線網。

（四）17座城市規(guī)模試驗，攜手產業(yè)共進

5G與4G相比，業(yè)務場景更多元，端到端均有重大變化，技術選項更多樣，垂直行業(yè)拓展更具挑戰(zhàn)，試驗復雜度遠高于4G。依托工業(yè)和信息化部與國家發(fā)展和改革委員會牽頭的重大專項，中國移動在全國17個城市開展規(guī)模試驗和業(yè)務示范。其中，在杭州、廣州、上海、蘇州、武漢等地開展規(guī)模試驗，進行通信層面的試驗驗證，面向商用進行技術攻關，摸索建設、組網和運營經驗等;在北京、鄭州、成都、深圳、重慶、福州、南寧、蘭州、天津、南昌、沈陽等地開展業(yè)務示范，側重應用創(chuàng)新，形成示范效應，拓展垂直行業(yè)，業(yè)務場景包括5G高性能4K直播、5G視頻融合、5G智能電網、5G智慧工廠、5G智慧交通及自動駕駛、5G高清云游戲等。

中國移動攜手行業(yè)龍頭單位，打造多個全國首發(fā)5G應用：全球首場5G+4K體育賽事直播（CBA常規(guī)賽）、全國首例5G遠程人體手術（聯(lián)合301醫(yī)院）、全國首個景區(qū)開放道路5G網聯(lián)自動駕駛（杭州湘湖旅游度假區(qū)）、全國首個5G智慧電廠（聯(lián)合國家電投）等，創(chuàng)新技術的應用不僅驗證了5G帶來的行業(yè)技術變革，也提供了對未來新的憧憬。

三、中國移動5G賦能智慧媒體的實踐

中國移動不僅在5G SA組網、邊緣計算、網絡切片等技術上不斷突破，打造了多個全國首家測試及標桿案例，同時以5G賦能智慧媒體為目標，以“5G+4K+AI”為戰(zhàn)略，深耕媒體行業(yè)新需求、新技術，打造媒體領域5G創(chuàng)新技術方案，攜手中央廣播電視總臺實現(xiàn)兩大5G關鍵技術突破（如圖1）。

（一）“5G+4K”輕量級演播室

中國移動結合4G/5G網絡優(yōu)勢及對媒體行業(yè)的研究，研發(fā)打造“5G和背包”系列終端，包括“和背包”“和腰包”、互動導播臺、融合互動服務器以及云端管理平臺，設備輕易便攜、搭建簡便，可快速開展5G移動化采編和輕量級融媒體演播?！昂捅嘲笨沙浞掷?G網絡優(yōu)勢，實時選取最優(yōu)網絡傳輸路徑，將采訪現(xiàn)場的高清畫面通過5G網絡即時傳輸?shù)诫娨暸_，實現(xiàn)多機位、跨地點、低時延的直播采訪、交互連線、賽事直播、信號回傳與遠程調度等功能，從而能夠大大豐富節(jié)目的形式。此外，“和背包”還兼容支持最多6張4G卡的聚合傳輸，可有效支撐人群密集或復雜網絡環(huán)境下的采編工作，真正實現(xiàn)隨時隨地移動化采編。

圖1：5G+4K輕量級演播室

自2019年年初以來，“和背包”已支撐中央廣播電視總臺、安徽省廣播電視臺、天津市廣播電視臺、福建省廣播影視集團、河南省廣播電視臺、青島市廣播電視臺以及《廈門日報》等近20家大型媒體機構開展5G直播報道。尤其在2019年5月“數(shù)字中國建設峰會”期間，“和背包”支撐中央廣播電視總臺央視開展5G實時網絡直播，畫面清晰、信號穩(wěn)定，支撐福建省廣播影視集團實現(xiàn)首次“5G+4K+VR”直播。此外，5G“和背包”還適用于戶外移動場景，5月4日，2019青島馬拉松賽事，80余個5G站點實現(xiàn)賽道100% 5G信號覆蓋，支撐青島電視臺實現(xiàn)首次移動場景5G“和背包”全程移動電視直播。5月15日，中國移動聯(lián)合華為公司使用“和背包”產品，配合中央廣播電視總臺成功開展全球首次5G SA網絡下的4K超高清視頻媒體切片測試，驗證了網絡切片的技術先進性。

（二）5G+云化智能采編

中國移動基于自身優(yōu)質的新型基礎設施資源，結合國家媒體融合相關政策要求，堅持移動優(yōu)先策略，堅持探索人工智能等新技術，緊密與媒體行業(yè)的“采編發(fā)管存”流程相結合，規(guī)劃中國移動面向媒體行業(yè)的媒體云——和媒云平臺，承載“和背包”“和媒資”“和譯聲”、云圖集等行業(yè)創(chuàng)新產品，助力創(chuàng)新傳播形態(tài)。和媒云平臺匯聚收錄、轉碼、編目、非編、調度等媒體音視頻處理能力，結合人工智能實現(xiàn)智能標簽、智能字幕、智能稿件等業(yè)務功能，覆蓋媒體行業(yè)的“采編發(fā)管存”等流程，具備滿足業(yè)務發(fā)展快速迭代升級的能力（如圖2）。

圖2：5G+云化智能采編

（三）聯(lián)合中央廣播電視總臺實現(xiàn)業(yè)界首次媒體網絡切片、雙頻融合網絡技術驗證

網絡切片類似邏輯網絡或者虛擬專網，基于網絡功能虛擬化（NFV，Network Function Virtualization）/軟件定義網絡（SDN，Software Defined Network）技術的引入，網絡切片可以在一張物理網絡上按需靈活地提供一種或多種網絡服務，并且能為同一用戶提供多個切片來實現(xiàn)不同資源需求下的多種帶寬、時延、連接數(shù)和安全隔離服務。

中國移動不僅在媒體行業(yè)應用創(chuàng)新上提供了貼合采編播業(yè)務的端到端解決方案，并且在技術上也不斷突破。2019年5月，中國移動聯(lián)合中央廣播電視總臺央視、華為技術有限公司進行了全國首次媒體業(yè)務技術驗證，這意味著網絡切片技術、移動性雙頻融合網絡切換直播業(yè)務等在媒體行業(yè)得到可靠驗證（如圖3）。

圖3：5G媒體專業(yè)切片方案

一是業(yè)界首次實現(xiàn)在5G SA網絡切片環(huán)境下的超高清視頻直播技術突破。 2019年5月15日，中國移動聯(lián)合中央廣播電視總臺在北京成功完成了全球首個基于3GPP標準的5G SA媒體4K直播切片。該技術方案基于中國移動的5G SA網絡構建了專門用于央視4K視頻直播業(yè)務的端到端網絡切片，為央視打造了具備上下行超大帶寬、超低時延等網絡特征的“直播專用通道”，切實保障真4K高清視頻的播放體驗，即使在無線接入網、傳輸網及核心網分別進行大流量灌包的情況下，仍然不受影響，視頻播放清晰、流暢。

二是業(yè)界首次實施移動場景下基于5G雙頻融合網絡的4K超高清直播技術方案。中國移動聯(lián)合中央廣播電視總臺在北京成功完成業(yè)界首次移動場景下基于5G雙頻融合網絡的4K超高清直播技術方案驗證。本次4K移動性直播聯(lián)合測試，是基于中國移動搭建的“5G精品網絡”線路，測試歷經多個5G基站，有效地支持了央視在移動環(huán)境下40～60Mbps⑤碼率的4K超高清直播需求。本次技術方案創(chuàng)新性地提出了2.6G+4.9G的5G雙頻組網+編解碼器+多終端流量分擔解決方案，將4K超高清直播信號分別通過2.6G及4.9G頻段的5G信號流暢地輸送到央視本部，充分保障4K超高清視頻信號流暢、穩(wěn)定。

（四）與中央廣播電視總臺及省級媒體展開多項5G合作

2018年12月28日，中央廣播電視總臺與中國移動、華為公司等共5家公司共同簽署了5G新媒體平臺合作建設框架協(xié)議，合作建設總臺“5G媒體應用實驗室”以支持5G+4K超高清視頻傳輸、4K+VR直播制作、4K視頻移動編輯以及4K頻道手機投屏等。

2019年1月13日，中央廣播電視總臺聯(lián)合中國移動、華為公司在廣東深圳成功開展了5G網絡4K電視傳輸測試。本次傳輸測試工作，通過中國移動的5G試驗網絡，成功實現(xiàn)了將央視春晚深圳分會場4K超高清信號回傳至中央廣播電視總臺北京機房，同時將總臺4K超高清北京景觀信號傳送至位于深圳分會場的總臺4K超高清轉播車。這為2019年的深圳分會場歷史性地實現(xiàn)4K超高清內容的5G網絡傳輸提供試驗，實現(xiàn)了春晚首次進行的5G網絡4K傳輸。

2019年全國兩會，中國移動全力保障“5G+兩會直播”。

四、5G賦能智慧媒體思考

媒體將是5G賦能的首個行業(yè)并將首先享受5G紅利。

《超高清視頻產業(yè)發(fā)展行動計劃（2019～2022年）》指出，超高清視頻是繼視頻數(shù)字化、高清化之后的新一輪重大技術革新，將帶動視頻采集、制作、傳輸、呈現(xiàn)、應用等產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)生深刻變革。⑥加快發(fā)展超高清視頻產業(yè)，對滿足人民日益增長的美好生活需要、驅動以視頻為核心的行業(yè)智能化轉型、促進我國信息產業(yè)和文化產業(yè)整體實力提升具有重大意義。

5G網絡是信息基礎設施的又一次全面升級，能為跨領域、全方位、多層次的產業(yè)深度融合提供堅實支撐。5G技術“高速率、低時延、大容量”等特征，為超高清視頻技術的大規(guī)模應用提供了必備基礎，將促進數(shù)字內容制作、分發(fā)、呈現(xiàn)的全產業(yè)鏈升級。中國移動將攜手合作伙伴共筑新媒體產業(yè)生態(tài)，推動自主可控的5G新媒體平臺達到國際領先水平，加快超高清產業(yè)的高質量發(fā)展。此外，隨著R16等相關標準的凍結，低時延、高可靠應用場景和海量物聯(lián)網連接應用場景將為實現(xiàn)更加立體化、沉浸式、互動式、高保真的媒體入口提供新一輪技術手段。屆時，低時延特性保障VR互動、遠程全息互動，達到非眩暈、無時延感知情況下的遠程沉浸式交互，將創(chuàng)新媒體的新聞播報方式、節(jié)目制作方式，實現(xiàn)更加絢爛、創(chuàng)新的媒體產業(yè)。

中國移動將以5G技術和產業(yè)方向為牽引，踐行 “5G+4G”“5G+AICDE”⑦“5G+生態(tài)”的5G+計劃，通過一系列舉措和技術共振促進技術繁榮、產業(yè)繁榮和應用繁榮，充分理解媒體業(yè)務形態(tài)、理解行業(yè)需求，聯(lián)手合作伙伴，共創(chuàng)媒體行業(yè)新生態(tài)。

注釋

①王慶揚、謝沛榮、熊尚坤等：《5G關鍵技術與標準綜述》，《電信科學》，2017年第11期。

②eNB：Evolved Node B，即演進型Node B，簡稱eNB，LTE中基站的簡稱。

③NR：New Radio，新空口，即終端與基站的對接。

④IMT-2020（5G）推進組：《5G網絡架構設計白皮書》，2006年。

⑤bps，bits per second，每秒傳輸?shù)谋忍財?shù)，每秒傳送數(shù)據(jù)越多，畫質就越清晰。

⑥工業(yè)和信息化部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺：《超高清視頻產業(yè)發(fā)展行動計劃（2019～2022年）》。

⑦5G+AICDE：中國移動5G+計劃的一個方面，指推動5G與人工智能、物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算等新信息技術緊密融合。

（本文編輯：李靜）