马栏山

23

《广播电视网络》2021年第5期总第377期5G网络

在5G环境下，广电网络可以提

供灵活的移动高带宽广播和组播服务、

互联网信息服务、4K/8K超高清电视

业务。以广播电视业务为主的全媒体

业务家庭智能终端跨接5G网络，即为

5G网络的三元催化器清洗剂 入口：作为智慧城市的边缘，

具备安全管理能力，连接物理世界和

数字社会节点；作为智慧社区的基础

设施，具备MEC边缘云计算和人工智

能识别能力；作为数字家庭的中心，

具有支持4K/8K、AR/VR等高新视频、

智能家居物联网和5G室内深度覆盖等

服务功能，可以支撑和推动新时代网

络环境下广电融合媒体、智慧家庭、

智慧城市等创新业态的发展。

参考文献

[1]甘云飞,蒋建华,黎锋.浅谈5G时代广电

网络同轴网资源的潜力挖掘[J].有线电视技

术,2019,26(9):92-94.

[2]孙黎丽,杨家胜,李忠炤,等.C-DOCSIS

系统概述及测试评估研究[J].世界宽带网络,

2013,20(3):46-52.

RTN

湖南省广电5G核心网建设及业务应用

肖锋夏天翔中国广电湖南网络股份有限公司

摘要：2019年6月6日，中国广播电视网络有限公司获得工信部颁发的5G牌照，至此，中国广电女人梦见捡到百元大钞 成为我

国第四家移动通信运营商。中国广电5G采用独立组网（SA）模式、极简架构方案，积极推进5G网络共建共享，

通过多频率叠加以及“时分双工+频分双工”协同组网技术进行建设。中国广电与中国移动分别在2019年、

2020年签定了5G共建共享合作框架协议和具体合作协议，进一步明确了各自承担的核心网建设维护工作，推

动了广电5G建设及192移动号码放号工作。核心网的研究对整个广电5G的后续发展非常重要，本文主要对湖

南广电5G核心网建设及业务应用进行了研究及分析。

关键词：5GSA核心网UPF部署业务应用

中国广电在获得5G牌照后，确立

了“着力打造具有广播电视特色，集移

动通信运营、融合媒体传播、智慧广电

承载、智能万物互联、国家公共服务、

绿色安全监管于一体”的5G新网络发

展思路，积极响应国家共建共享、互联

互通、异网漫游的政策要求，充分利用

社会已有的网络资源，与合作伙伴一起

加快推进广电5G网络建设，实现广电

5G的全国覆盖，提供5G服务，满足

人民群众的新需求、新期待。

1广电5G核心网部署策略

为了满足5G网络初期建设的需

求，3GPP把5G网络分两个阶段进行

定义，分别是NSA架构和SA架构，

其中NSA架构包含option3、option孜然羊肉的做法 4、

option7、option8，SA架构主要包含

option1、option2、option5、option6。

中国广电无LTE网络，5G部署

时可直接考虑使用Option2部署SA核

心网，这样5G核心网系统独立部署，

不受现网影响。该架构适用于5G建网

起步时就大力投资、实现连续组网的

运营商，且5G独立组网，无需依靠现

有LTE网络，因此便于实现快速部署，

同时入网终端也无需要求NAS/SA双

模终端，更有利于产业链推广。

中国广电5G将以云化架构为主，

按照大区部署广电5G核心网，并借助

综合规划建设的广电云基础设施平台

来这里没有陌生人 承载5G核心网和全国有线电视互联

互通视听融合服务平台，从而实现广

电云平台的综合承载。按照四个大区

（北京、南京、西安、广州），分布式、

云化部署核心网。目前，北京大2022考研国家线 区中

心已建设完成，南京大区中心正在建

设中，广州大区已经签订合作协议，

西安大区正在规划中。中国广电后续

5G业务将通过四个大区中心节点覆盖

全国。

广电5G核心网架构采用SA云化

方式，信令控制面以大区制集中部署，

媒体侧转发面根据每省业务需求按需

下沉部署，该部署方式综合考虑降低

时延、保障用户体系等因素。5G核心

网构建于北京、南京互联互通平台云

平台之上，根据规划在北京和南京分

别部署一套核心网节点，试验网城市

5G基站通过承载网与两个核心网节点

进行连接。其中，北京核心网负责北京、

青岛等北部试验网城市，南京核心网

负责长沙、贵阳等南部试验网城市。

网络部署拓扑示意如图1所示。

24《广播电视网络》2021年第5期总第377期

5G网络

2湖南广电5G核心网建设

在中国5G牌照发放后，湖南广

电积极探索5G在广电行业内的应用。

国家广播电视总局及中国广电批准湖

南作为首个实现广电5GC用户面下沉

的省份，这促进了“5G高新视频多场

景应用国家广播电视总局重点实验室”

以及长株潭5G试验网的建设。

按照中国广电的5G核心网建设控

制面大区统一部署以及用户侧转发面

下沉本地按需建设的要求，湖南有线

集团于2020年4月启动了中国广电5G

核心网湖南本地用户面建设，涉及湖南

广电5GCUPF（省级用户面部分）和

SBC-U（语音部分），上述转发面建设

均部署于湖南广播电视台核心机房。

2020年6月24日，湖南广电开通了广

电5G全国首个省级核心网用户面，也

是全球首款基于SA组网的ARM架构

核心网用户面，宣告广电5G在湖南正

式具有全业务5G网络运营能力。

（1）5GCU面建设

湖南5GC核心网本地UPF建设按

照规划需接入南京大区5GC控制面，

因南京大区尚未建设完成，目前暂接

入北京5GC控制面，待后续南京大区

建设完成后再行调整至南京大区5GC

控制面。湖南5GC核心网U面建设中

UPF配套建设所采用的数通设备运用

双平面组网建设，该组网方式统一管

理TOR交换机和DCGateway。

湖南5GC核心网UPF网络拓扑示

意图如图2所示。湖南5GC核心网本

地UPF部署时，N3接口通过IPRAN/

SPN与5G无线网互通，N4接口通过

承载网与核心网北京大区节点控制面

网元互通，N6接口通过新建防火墙

与IP网（含湖南本地互联网和CDN）

互通，网管接口通过承载网与核心网

北京大区节点网管中心互通。N3接口

和N6接口直联DCGateway，N4接口

和网管接口通过管理TOR交换机汇聚

后接入DCGateway。N3接口、N4接

口、N6接口和网管接口全部通过DC

Gateway出局接入IP承载网CE，初期

由DCGateway兼做CE。

（2）IMSU面建设

湖南IMSSBC网络拓扑示意图

如图3所示，湖南IMS网络通过建设

SBC-U设备接入北京大区IMS核心控

制层。SBC-U信令流通过承载网与核

心网北京大区节点控制面网元互通，

SBC-U媒体流通过承载网与5GC核

心网UPF及全国其他城市SBC-U互

通，SBC-U网管流通过承载网与中国

广电核心网的北京大区节点网管中心

互通。SBC-U信令流、媒体流和网

管流全部直连IP承载网CE。初期由

DCGateway兼做CE，后期根据业务发

展新建独立CE。SBC-U媒体流通过

10GE链路直连CE。SBC-U信令流/网

管流通过GE链路直连CE。

（3）数据网建设

考虑5G基站承载接入，在欢城

机房部署了IPRAN接入设备上联至

CE，在广电核心机房部署两台IPRAN

核心设备用于5G基站承载汇聚，上

联至DCGateway；在广电核心机房部

署公网出口防火墙负责5G用户NAT

图1广电5G核心网网络拓扑示意图

25

《广播电视网络》2021年第5期总第377期5G网络

转换，上联至互联网出口交换机，

防火墙跟DCGateway直接对接。DC

Gateway同欢城机房骨干网PE对接打

通至国网C面路由。

3湖南5G业务应用场景运用

5G核心网的用户面和控制面彻底

分离，将进一步推进UPF（用户面功能）

实现下沉和分布式部署，该分离部署

方式同时有利于MEC的实现，进而使

其分布式部署于网络接入侧、本地侧、

汇聚侧竹黄的功效与作用 和核心侧位置。UPF/MEC分布

式部署意味着内容和服务将从互联网

走进移动内网，从而更加贴近用户侧，

以减少传输时延，并减轻核心网和骨

干传输网络负担，这将使业务应用场

景中工业自动控制、远程控制、AR/

VR等低时延、大带宽5G应用更易于

实现。

核心网是整个5G网络的中枢，承

载着用户数据、网络安全、业务差异化、

网络能力开放等关键功能。湖南广电

5G已基本具备SA独立组网模式的网

络能力，建设了业内高技术水平的5G

SA独立组网模式商用核心网络，并且

打通了长沙与北京基于5GSA网络环

境下的VoNR语音通话，可进一步满

足ToB、ToC全场景5G业务需求。

湖一串灯笼简笔画 南广电依托“5G高新视频多场

景应用国家广播电视总局重点实验室”

（简称湖南广电5G实验室）和马栏山

视频文创产业园，积极与产业链相关

单位对接，围绕视频内容生产、工业

互联网、泛在电力物联网、行业专网

等垂直行业业务开展项目研究，努力

打造5G高新视频多场景应用的产品矩

阵。2020年7月，湖南广电5G实验

室联合中南大学湘雅医院，借助广电

5G网络及AR、MR（增强现实、混合

现实）等技术，远程指导娄底市第一

人民医院（涟钢医院）成功开展了“胫

骨骨折髓内钉固定”与“膝关节置换”

手术。这两场手术是湖南省内首次真

正实现跨地域远程指导的临床手术，

也是5G在远程医疗、医联体等领域的

创新实践。

依托湖南广电页眉页脚 5G核心网建设，

协助中国广电开展5G集成播控平台的

平台设计和搭建、资源调度、内容运营，

为广电5G建立内容资源库和流量导流

池。湖南广电5G实验室联合湖南广播

电视台覆盖传输中心、湖南卫视新闻

中心共同完成广电5G场景下4K背包

实时传输测试。测试结果满足新闻中

心和覆盖传输中心对于4K传输的相关

图2湖南5GC核心网UPF网络拓扑示意图图3湖南IMSSBC网络拓扑示意图

要求。这是广电5G网络+4K背包的

全国首次测试，广电5G网络能更灵活

支撑广电内容生产中各环节，做到广

电5G网络为内容生产服务。

为进一步拓宽5G业务应用场景

建设，湖南广电5G依托自身在金鹰城

的“酒店、景区、园区、社区”资源，

开发具有可推广性的5G粉丝酒店、

5G智慧文旅、5G智慧园区、5G智慧

小区等应用。同时，积极推进5G智慧

内容生产在湖南卫视等频道的应用，

探索广播电视内容生产领域的5G技术

应用路径。

4结束语

湖南广电5G核心网UPF面在不

到两个月的时间内完成了部署开通。

在网络建设方面，湖南广电5G核心网

根据业务发展需求以及网络情况采用

最新华为自研芯片、高度集成下一代

电信云硬件平台E9000H完成部署，

全栈ARM同厂家独立部署、节省机房

空间、免TOR部署、融合IP+IT能力

彰显其云核集成部署交付娴熟，为推

动湖南广电5G核心网UPF面的开通

奠定了基础。

湖南广电5G核心网用户面建设

为落户湖南广电的“5G高新视频多场

景应用国家广播电视总局重点实验室”

提供了完整的广电5G网络条件和高新

视频多场景应用的测试环境，并更好

地服务于湖南广电及马栏山（长沙）

视频文创园内部的视频采集、视频制

作、网络传输与分发，终端呈现、内

容供给。同时将更好地支持5G实验室

不断孵化高新视频新内容、新服务、

新物种，为湖南广电开创新的增长极，

构建高新视频“制造+内容+传输+

应用”全产业链体系。RTN