宋 杰

（中通服网盈科技有限公司，江苏 南京 210000）

0 引 言

移动通信已经深刻改变了人们的生产、社会和学习方式的格局[1]。随着数据流量的爆发式增长、设备接入数量的急剧增加、服务需求的激增以及新型使用场景的不断涌现，5G 技术应运而生，成为第5代移动互联网网络[2]。

5G 技术的商用化标志着移动通信行业迎来一个新的革命性变革，数据传输速度快、时延低、安全等优势，将会推动各个行业实现智能化、自动化进程，促进数字经济与实体经济的深度融合[3]。例如，在医疗领域，5G 技术可以支持远程医疗与高难度手术，实现智能化医疗服务，大大提高了医疗服务的质量与便捷程度。在智能物流方面，5G 技术可以实现实时物流追踪，让物流更安全、快捷、高效[4]。同时，5G 技术的商业化将推动智能城市建设向前迈进，实现城市管理的自动化与智能化。由下调700 MHz 波段频率利用计划的通告可知，中国政府为了推动5G技术的发展，积极为相关产业进行政策扶持，从而打造具有全球竞争力的5G 产业生态系统[5]。广电业和电信业的融合是数字时代的必然趋势，优质内容可以成为5G 发展的重要资源，也可以为广播电视行业注入新动能。总的来说，随着5G 技术的商用化和发展，各行各业都将迎来新的机遇和挑战，需要不断创新、拓展应用场景，为数字化时代的发展提供新动力。

1 5G 网络与广电网络融合的关键技术

在“四网融合”中，5G 网络与广播电视网络的融合是一个重要组成部分，目的是将传统的计算机网络、物联网、电信网和广播电视网进行重新组合，建立新平台[6]。这将推动我国广播电视网络的时代化发展，并为新服务和应用的开发提供丰富的机会，也有助于智慧城市应用和服务的部署。未来，随着 5G技术的应用扩展到全国范围，将在更大范围内实现互联互通，提升广播电视网络服务的质量和水平。

广播电视网络主要使用时分双工（Time Division Duplexing，TDD）和频分双工（Frequency Division Duplexing，FDD）2 种技术，防止信号在传输过程中受到干扰。FDD 系统代表了1G 到4G 的技术。而我国所采用的TD-SCDMA 和TD-LTE 则属于TDD 系统。时分双工系统可在同一个频带上实现上行和下行传输，因此具有灵活性和效率高的优势。频分双工系统则需要分配2 个不同的频段，一般用于语音通信和长时间稳定的数据传输。随着5G 技术的发展，TDD 系统在5G通信中被广泛采用，以满足高速数据传输的需求[7]。这2 种技术在信号传输过程中，由于发射和接收系统为实现信号稳定传输，造成了时域或频域资源的损耗，同时增强移动宽带（enhanced Mobile Broadband，eMBB）导致资源的浪费。

在5G 中，全双工通信模式被广泛采用。针对不同的业务需求，它灵活地协调上下行通信的信道资源，实现了合理的信道资源分配。以传统语音通信为例，如果采用对称的信道分配方式，上下行流量将占用相同的资源，而其他业务的信道需求可能不同，无法最大程度地利用信道资源。在5G 中，根据不同业务的特点，采用不同的上、下行通信信道分配方式，以最大限度地提高信道资源利用率。因此，灵活的全双工模式可以根据业务需求调整信道分配，实现资源最大化利用其业务上下行流量对比，如表1 所示。

表1 各种业务上下行流量对比

文章提出了一种同时同频双工技术。同时同频全双工技术（Co-time Co-frequency Full Duplex，CCFD）是一项创新性的技术，可以实现将2 种信号处于同频段，从而将频谱效率提高一倍，为5G 通信提供更快、更高效的数据传输。这项技术需要克服双工干扰（Duplex Interference，DI）的问题它由接收节点所产生的射频干扰引起。这种干扰会造成接收端信号的不稳定，从而影响信号质量。为了解决这个问题，一些技术方案被提出来。例如，利用天线的数字干扰消除法或抑制法来减少信号的干扰，还可以通过实现发射端和接收端在极化方向形成正交，减少端口的功率等。这些方案可以有效地降低双工干扰，从而提高5G 通信的性能和可靠性。CCFD 技术是5G 通信技术的一个重要方向，可以极大地提高频谱效率，但需要克服双工干扰等技术难题。通过不断探索和创新，相信CCFD 技术在未来将会得到广泛应用，并为人们带来更加高效、可靠的通信体验。CCFD 系统结构，如图1 所示。

图1 CCFD 系统结构图

2 广电5G 网络规划方案设计

中国广播电视网络的5G核心网络建设采用“两步走、三大价值、四S 核心网、五个原则”的方法。其中，“两步走”指先部署NAS 抢占市场，然后逐步向SA 架构演进的分阶段策略。“三大价值”是指满足5G 对增强移动宽带（enhanced Mobile Broadband，eMBB）、高可靠低时延通信（ultra-Reliable Low Latency Communication，uRLLC）和大规模机器类型通信（massive MachineType Communication，mMTC）的需求。“四S 核心网”包括网络切片、基于服务的架构（Service Based Architecture，SBA）、控制面和用户面分离（Control and User plane separation，CUPS）和无状态架构[9]。尽管CBN 在5G 核心网建设方面起步较晚，但其长期专注于电视和有线宽带服务，忽略了无线通信网络建设，因此可以从其他运营商的经验中学习，并跳过NAS 到SA 过渡步骤。因此，CBN 的5G 核心网可以实现独立网模式，而不依赖于4G 核心网络。

2.1 广电5G 核心网的基础设施建设

广电依据 5G 核心网建设标准，从上至下完成基础设施建设。

（1）实现高可用性和容灾备份，其中每个大区建设2 个数据中心机房，以保证数据中心的物理容灾。

（2）采用3 层架构和2 层解耦的设计，通过软硬协同和多维容灾保障来提高系统的可靠性和可用性。

（3）采用控制面的热备容灾技术，保证用户数据的安全性。转发面采用分布式部署的方案，可以根据需要进行下沉部署，实现了接口标准的成熟度、建设周期以及责任界面等方面的综合考量。

广电5G 核心网络的基础设施建设架构如图2所示。

图2 广电5G 核心网络基础建设架构

2.2 广电5G 核心网络的网络功能建设

广电正在建设5G 核心网以满足不断增长的移动宽带需求。为了提供更高效、灵活、可靠的网络服务，广电采用了“四 S 核心网”原则，包括网络切片、服务化架构、控制面/用户面分离和无状态，旨在优化5G 核心网的功能和性能，提高网络容量和速度。

（1）网络切片是5G 核心网的关键技术，将网络资源划分为多个虚拟网络，以提升网络服务质量，如低时延、高可靠性、高带宽等[10]。

（2）服务化架构将网络功能模块化、标准化和可重用化，以适应不同的业务场景和应用需求，提高网络的灵活性和可扩展性。

（3）控制面/用户面分离将核心网的控制层和数据层分开，提高了核心网的容错能力和安全性，同时使控制层的升级和扩展更容易。

（4）无状态要求核心网中的网络节点不保存任何会话信息，从而提高网络的可靠性和性能。

广电的5G 核心网建设将采用现代化的设计理念和先进的技术手段以满足用户的多样化需求。

3 结 论

移动通信技术经历了科技的不断发展和变迁。随着信息随时随地都能获取，万物互联已经不再是梦想。针对这一挑战，总结移动通信发展历程，以CCFD 关键技术为手段，对5G 核心网的基础设施建设和网络功能建设进行详细研究和阐述。在5G 网络的建设中，广电行业需要充分考虑5G 技术的特点和优势，采用先进的技术手段和架构，构建高效、稳定、安全及智能的5G 无线网络。广电行业在5G 网络建设中需要采用创新的思路和方法，结合自身的特点和需求，积极应对挑战，抓住机遇，构建高质量、智能化、特色化的5G 无线网络，为用户提供更好的网络服务。