移動優(yōu)先5G賦能智慧媒體

文靜 于晶

【摘要】本文分析了全球范圍內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)展，并對中國移動通信集團(tuán)在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的布局與發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)與闡述。文章還重點(diǎn)論述了中國移動5G賦能智慧媒體的實(shí)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(shù)，打造媒體領(lǐng)域5G創(chuàng)新技術(shù)方案，攜手中央廣播電視總臺實(shí)現(xiàn)兩大5G關(guān)鍵技術(shù)突破。

【關(guān)鍵詞】中國移動? ? 5G+4K+AI? ? 智慧媒體? ? 直播

【中圖分類號】G202? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

一、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)展

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

（一）5G R15標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，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(dú)立組網(wǎng)）①標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，該標(biāo)準(zhǔn)支持改造eNB②、新建NR③，核心網(wǎng)可傳統(tǒng)升級，實(shí)現(xiàn)5G快速部署。2018年6月14日，3GPP全會（TSG#80）批準(zhǔn)了5G SA（獨(dú)立組網(wǎng)）④標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，至此，3GPP首個5G標(biāo)準(zhǔn)（R15）正式凍結(jié)。5G標(biāo)準(zhǔn)呈現(xiàn)場景多維、組網(wǎng)多樣以及核心網(wǎng)架構(gòu)變革性重構(gòu)的特點(diǎn)。3GPP定義了5G的三大應(yīng)用場景：增強(qiáng)移動寬帶（eMBB）場景、低時延高可靠（uRLLC）場景和海量物聯(lián)網(wǎng)連接（mMTC）場景。5G核心網(wǎng)引入了虛擬化、服務(wù)化架構(gòu)，用信息技術(shù)重構(gòu)了5G核心網(wǎng)，5G核心網(wǎng)將向分離式的架構(gòu)演進(jìn)。一是網(wǎng)絡(luò)功能的分離，以軟件化、模塊化、服務(wù)化的方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò);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(shù)全球發(fā)展迅速，各國爭先布局

5G相較于4G，其百倍的體驗(yàn)速率、毫秒級時延、百萬級連接密度、強(qiáng)移動性等特點(diǎn)，成為賦能行業(yè)、提升國家競爭力的新引擎。在這場5G技術(shù)革命的浪潮中，世界各國及運(yùn)營商、組織機(jī)構(gòu)均積極探索，2019年全球頒發(fā)超過50個5G頻譜試驗(yàn)牌照，超過60家運(yùn)營商啟動建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，超過50個5G商用終端面世。當(dāng)前，全球5G正在進(jìn)入商用部署的關(guān)鍵期，目前韓國、美國已推出5G商用服務(wù)，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(jìn)入5G商用元年。2019年中國運(yùn)營商5G基站規(guī)模將達(dá)到約10萬個，5G服務(wù)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(wù)，至2025年，全球5G用戶數(shù)預(yù)計將達(dá)到13.6億。5G不僅是通信技術(shù)史上的升級，也是全球各國國力、產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)競爭的一個重要因素。

二、中國移動在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(lǐng)域，中國移動通信集團(tuán)有限公司（以下簡稱中國移動）從需求到標(biāo)志性技術(shù)再到架構(gòu)設(shè)計，成為國際標(biāo)準(zhǔn)主航道的主力軍，牽頭5G無線網(wǎng)場景與需求標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布“5G之花”5G標(biāo)準(zhǔn)的基本需求構(gòu)架，8項(xiàng)指標(biāo)成為國際電信聯(lián)盟（ITU，International Telecommunication Union）標(biāo)準(zhǔn)，并成為全球共識。

中國移動始終堅持成為5G技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方向的引領(lǐng)者，加速5G預(yù)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(yàn)，在12個城市開展應(yīng)用示范。

（二）中國移動牽頭5G網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一基礎(chǔ)架構(gòu)方案

2017年，國際移動通信標(biāo)準(zhǔn)組織（3GPP）專業(yè)會議上，3GPP正式確認(rèn)5G核心網(wǎng)采用中國移動牽頭并聯(lián)合26家公司提出的基于服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（SBA，Service-based architecture）作為統(tǒng)一的基礎(chǔ)架構(gòu)，意味著5G網(wǎng)絡(luò)真正走向開放化、服務(wù)化、軟件化方向，有利于實(shí)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(shù)實(shí)力已經(jīng)獲得國際認(rèn)可，并在標(biāo)準(zhǔn)制定這一核心領(lǐng)域做出越來越大的貢獻(xiàn)。

（三）打造立體、高性能的5G網(wǎng)絡(luò)

中國移動構(gòu)建的5G網(wǎng)絡(luò)是創(chuàng)新、智慧的網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)由四個層次組成，即顛覆式創(chuàng)新的核心網(wǎng)、定制化創(chuàng)新的傳送網(wǎng)、開放式創(chuàng)新的無線網(wǎng)以及多形態(tài)的終端。智慧的網(wǎng)絡(luò)將基于人工智能構(gòu)建，基于這張網(wǎng)絡(luò)，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(jīng)完成了多套5G無線網(wǎng)設(shè)備規(guī)范，明確了相關(guān)技術(shù)要求，將打造多頻系統(tǒng)的立體的、高性能的5G無線網(wǎng)。

（四）17座城市規(guī)模試驗(yàn)，攜手產(chǎn)業(yè)共進(jìn)

5G與4G相比，業(yè)務(wù)場景更多元，端到端均有重大變化，技術(shù)選項(xiàng)更多樣，垂直行業(yè)拓展更具挑戰(zhàn)，試驗(yàn)復(fù)雜度遠(yuǎn)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(xiàng)，中國移動在全國17個城市開展規(guī)模試驗(yàn)和業(yè)務(wù)示范。其中，在杭州、廣州、上海、蘇州、武漢等地開展規(guī)模試驗(yàn)，進(jìn)行通信層面的試驗(yàn)驗(yàn)證，面向商用進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，摸索建設(shè)、組網(wǎng)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)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(wù)示范，側(cè)重應(yīng)用創(chuàng)新，形成示范效應(yīng)，拓展垂直行業(yè)，業(yè)務(wù)場景包括5G高性能4K直播、5G視頻融合、5G智能電網(wǎng)、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(yīng)用：全球首場5G+4K體育賽事直播（CBA常規(guī)賽）、全國首例5G遠(yuǎn)程人體手術(shù)（聯(lián)合301醫(yī)院）、全國首個景區(qū)開放道路5G網(wǎng)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(shù)的應(yīng)用不僅驗(yàn)證了5G帶來的行業(yè)技術(shù)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(shí)踐

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

（一）“5G+4K”輕量級演播室

中國移動結(jié)合4G/5G網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)播臺、融合互動服務(wù)器以及云端管理平臺，設(shè)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(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，實(shí)時選取最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑，將采訪現(xiàn)場的高清畫面通過5G網(wǎng)絡(luò)即時傳輸?shù)诫娨暸_，實(shí)現(xiàn)多機(jī)位、跨地點(diǎn)、低時延的直播采訪、交互連線、賽事直播、信號回傳與遠(yuǎn)程調(diào)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(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的采編工作，真正實(shí)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(tuán)、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(jī)構(gòu)開展5G直播報道。尤其在2019年5月“數(shù)字中國建設(shè)峰會”期間，“和背包”支撐中央廣播電視總臺央視開展5G實(shí)時網(wǎng)絡(luò)直播，畫面清晰、信號穩(wěn)定，支撐福建省廣播影視集團(tuán)實(shí)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(diǎn)實(shí)現(xiàn)賽道100% 5G信號覆蓋，支撐青島電視臺實(shí)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(chǎn)品，配合中央廣播電視總臺成功開展全球首次5G SA網(wǎng)絡(luò)下的4K超高清視頻媒體切片測試，驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)切片的技術(shù)先進(jìn)性。

（二）5G+云化智能采編

中國移動基于自身優(yōu)質(zhì)的新型基礎(chǔ)設(shè)施資源，結(jié)合國家媒體融合相關(guān)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(shù)，緊密與媒體行業(yè)的“采編發(fā)管存”流程相結(jié)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(chǎn)品，助力創(chuàng)新傳播形態(tài)。和媒云平臺匯聚收錄、轉(zhuǎn)碼、編目、非編、調(diào)度等媒體音視頻處理能力，結(jié)合人工智能實(shí)現(xiàn)智能標(biāo)簽、智能字幕、智能稿件等業(yè)務(wù)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(wù)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(shí)現(xiàn)業(yè)界首次媒體網(wǎng)絡(luò)切片、雙頻融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)驗(yàn)證

網(wǎng)絡(luò)切片類似邏輯網(wǎng)絡(luò)或者虛擬專網(wǎng)，基于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV，Network Function Virtualization）/軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN，Software Defined Network）技術(shù)的引入，網(wǎng)絡(luò)切片可以在一張物理網(wǎng)絡(luò)上按需靈活地提供一種或多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并且能為同一用戶提供多個切片來實(shí)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(wù)。

中國移動不僅在媒體行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新上提供了貼合采編播業(yè)務(wù)的端到端解決方案，并且在技術(shù)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(shù)有限公司進(jìn)行了全國首次媒體業(yè)務(wù)技術(shù)驗(yàn)證，這意味著網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)、移動性雙頻融合網(wǎng)絡(luò)切換直播業(yè)務(wù)等在媒體行業(yè)得到可靠驗(yàn)證（如圖3）。

圖3：5G媒體專業(yè)切片方案

一是業(yè)界首次實(shí)現(xiàn)在5G SA網(wǎng)絡(luò)切片環(huán)境下的超高清視頻直播技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)的5G SA媒體4K直播切片。該技術(shù)方案基于中國移動的5G SA網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了專門用于央視4K視頻直播業(yè)務(wù)的端到端網(wǎng)絡(luò)切片，為央視打造了具備上下行超大帶寬、超低時延等網(wǎng)絡(luò)特征的“直播專用通道”，切實(shí)保障真4K高清視頻的播放體驗(yàn)，即使在無線接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)及核心網(wǎng)分別進(jìn)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(shí)施移動場景下基于5G雙頻融合網(wǎng)絡(luò)的4K超高清直播技術(shù)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(wǎng)絡(luò)的4K超高清直播技術(shù)方案驗(yàn)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(wǎng)絡(luò)”線路，測試歷經(jīng)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(shù)方案創(chuàng)新性地提出了2.6G+4.9G的5G雙頻組網(wǎng)+編解碼器+多終端流量分擔(dān)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(xiàng)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(shè)框架協(xié)議，合作建設(shè)總臺“5G媒體應(yīng)用實(shí)驗(yàn)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(jī)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(wǎng)絡(luò)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(yàn)網(wǎng)絡(luò)，成功實(shí)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(jī)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(zhuǎn)播車。這為2019年的深圳分會場歷史性地實(shí)現(xiàn)4K超高清內(nèi)容的5G網(wǎng)絡(luò)傳輸提供試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了春晚首次進(jìn)行的5G網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)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(shù)革新，將帶動視頻采集、制作、傳輸、呈現(xiàn)、應(yīng)用等產(chǎn)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(chǎn)業(yè)，對滿足人民日益增長的美好生活需要、驅(qū)動以視頻為核心的行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型、促進(jìn)我國信息產(chǎn)業(yè)和文化產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力提升具有重大意義。

5G網(wǎng)絡(luò)是信息基礎(chǔ)設(shè)施的又一次全面升級，能為跨領(lǐng)域、全方位、多層次的產(chǎn)業(yè)深度融合提供堅實(shí)支撐。5G技術(shù)“高速率、低時延、大容量”等特征，為超高清視頻技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用提供了必備基礎(chǔ)，將促進(jìn)數(shù)字內(nèi)容制作、分發(fā)、呈現(xiàn)的全產(chǎn)業(yè)鏈升級。中國移動將攜手合作伙伴共筑新媒體產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動自主可控的5G新媒體平臺達(dá)到國際領(lǐng)先水平，加快超高清產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。此外，隨著R16等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，低時延、高可靠應(yīng)用場景和海量物聯(lián)網(wǎng)連接應(yīng)用場景將為實(shí)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(shù)手段。屆時，低時延特性保障VR互動、遠(yuǎn)程全息互動，達(dá)到非眩暈、無時延感知情況下的遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)更加絢爛、創(chuàng)新的媒體產(chǎn)業(yè)。

中國移動將以5G技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方向?yàn)闋恳?，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(shù)共振促進(jìn)技術(shù)繁榮、產(chǎn)業(yè)繁榮和應(yīng)用繁榮，充分理解媒體業(yè)務(wù)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(yáng)、謝沛榮、熊尚坤等：《5G關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)綜述》，《電信科學(xué)》，2017年第11期。

②eNB：Evolved Node B，即演進(jìn)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(jìn)組：《5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)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(zhì)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(chǎn)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(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算等新信息技術(shù)緊密融合。

（本文編輯：李靜）