探索基于广电网络建设“智慧城市”

于淼 石钢 杨涛

（中国有线电视网络有限公司）

摘要 广电网络作为信息骨干网的重要组成部分，在“智慧城市”的发展背景下必然要参与到建设之中，本文通过对“智慧城市”的架构进行分析，找到广电网络参与建设“智慧城市”的突破口，提出相关建设理念和技术，尝试为广电网络的发展提供参考价值。

关键词： 智慧城市 三网融合 NGB 云技术 超光网

1．智慧城市的目标及架构

1.1目标

“智慧城市”是信息化与城市化融合背景下的必然产物，以物联网、移动互联网、云计算等信息技术为支撑，以泛在互联网络和数据中心等基础设施为基础，以创新和智能融合应用为主要内容的城市发展的高级形态。与数字城市、无线城市等概念相比，“智慧城市”所要达到的目标、要求及内涵是更高层次的，不是城市基础设施的简单智能化或信息化，而是以人们的实际生活需求和城市的可持续发展为焦点，更强调对城市运行状态的感知、信息系统的互联以及海量信息数据的智能化处理和应用、信息数据融合、资源共享和业务协同等，其目的就是能够保障城市健康、和谐的发展，企业持续、快速的发展以及为人们提供方便、快捷、安全的生活和工作方式及环境。

1.2架构

依据“智慧城市”的终极目标，依靠新一代信息技术和现有资源，我们将“智慧城市”的架构分为感知层、传输层、处理层以及应用层（见图1），也是目前得到普遍认可的架构层次，这四个层次都有各自的功能及特点，且相互依托，最终支撑起“智慧城市”的运转。

图1“智慧城市”层次架构

感知层是“智慧城市”的“神经末梢”，它以物联网为核心，对物体的标识或信息进行采集，将采集来的信息接入传输层。传输层是“智慧城市”的“神经网络”，它完成感知层所采集的信息的接入和传输功能。处理层是“智慧城市”的“神经中枢”或“大脑”，它将对感知层所采集到的信息进行处理和控制，产出预测或决策，最终输出特定的服务应用。应用层是“智慧城市”的“四肢”和“五官”，它将处理层的信息分析结果以具体化的形式表现出来。

因为有线电视网络是较早面向家庭用户的网络且覆盖面较广，且网络安全性高，随着广电网络的双向数字化改造，广电网络的带宽资源有了很大的升级，有利于开展更多的业务，因此，在图中可以很清晰的看出广电网络最直接地体现在了传输层，传输层也成为广电网络参与“智慧城市”建设的直接突破口。虽然“智慧城市”的架构只有四个层次，但从端到端聚合了基础信息和应用，即“智慧城市”是一条涵盖了产业融合方方面面的产业链，广电网络运营商应该放眼全产业链，以传输层为突破口，向“智慧城市”产业链的上下游拓展。

2.广电网络的突破口：网络改造及中间件平台建设

先进、高质量的网络是“智慧城市”的基础，广电网络运营商应抓住这一突破口，加快广电网络的升级改造以及中间件平台的搭建，以“智慧城市”应用为引领，带动物联网、云计算等领域的服务能力，推动宽带、移动、IDC（互联网数据中心）等基础业务的发展。

2.1网络改造

自三网融合政策以来，广电网络就开始致力于网络的升级改造，部署下一代广播电视网（NGB）的建设，虽然广电网络的覆盖面广、入户率高，但接入网仍处于单向广播的形态，不具备双向互动的能力，因此在改造的过程中，最核心的改造点就是用户接入网的改造，目前在广电领域应用最为广泛的改造方式为以HomeplugAV技术为代表的EPON+EOC的模式，其点到多点的无源光网络结构非常适用于HFC的特点，特别是在光纤到楼的双向化改造中，EOC模式是相对成本较低的一种接入技术，但也由于HomeplugAV技术存在的一些缺陷，例如：HomeplugAV主要使用低频，在有线电视网的低频部分最多到60MHz，按照4096QAM来调制最多达到350Mbps，也就是说基于HomeplugAV技术的单个EOC系统实际支撑终端用户非常有限且用户的下行速度需要被限制，满足不了持续的高带宽的需求，此外，随着接入率的增加EOC的部署将非常复杂；QoS保障机制不够完善；不同协议的EOC终端没有互通性，即终端没有兼容性可言等弊端，这些缺陷说明EPON+EOC模式是一个解决当前网络双向改造的方案，但对于广电网络的长远发展来看有一定的抑制性。广电网络应该着眼于长远发展，选择更优质的接入网方式。

超光网是自2008年起重点研发的针对三网融合的双向网络改造技术，主要由三部分组成：一是EPON+CCMTS，有线改造方案；二是WiFi信号、3G信号的室内无线覆盖方案；三是数字频点倍增解决方案，当然还包括一些其他综合技术方案，也就是说超光网实际是一个大概念，他的组成部分很多，但是出发点都是解决实际的市场需求，着眼点都是未来的发展趋势。超光网以CCMTS为核心支撑技术，采用“光纤接入，同轴转换”的形式，在楼道接入端，把CCMTS输出的信号、3G信号、WiFi信号、频点倍增的信号通过一个叫做宽带接入器的设备汇聚在一起，以一根同轴的方式传到家庭里。在入户端，只需要把有线盒更换成一个无线盒进行简单的信号分离，就可以把3G信号、WiFi信号和有线电视信号同时接入室内，大幅度提高了家庭入户线缆的可用宽带频率，完成室内的高速宽带覆盖。通过CCMTS及EPON设备所提出的EPON+CCMTS双向网改解决方案十分契合HFC网络结构，也能充分利用现有网络资源，为用户提供宽带、语音、CATV等多业务接入，是一种带宽宽、业务支撑能力强、工程维护成本低、改造投入少的面向同轴电缆的宽带双向接入解决方案，且在技术层面、运营层面、网管系统、实施层面都有着较大的优势，无论从技术成熟度还是市场准备情况来看，超光网都是目前我国广电系统特殊的网络环境下的最优质解决方案，是目前唯一可以实现广电网络高带宽、高QoS、高性价比网络接入的解决方案，适应未来全业务承载、持续高带宽需求的网络发展方向，目前，浙江、内蒙、山西等省市采用了这种改造模式，改造的效果比较理想。

除了接入网的改造，核心网的建设也是网络建设的重要组成，当下核心网的概念不单单指有线网络的物理链路和带宽资源，而是要运用云技术等新一代信息技术建设高质量、高性能、全业务型的新型网络，才能够满足未来“智慧城市”的发展需求。在核心网改造方面，主流技术是采用DWDM（密集波分）技术来提升主干网容量，能够进行大颗粒业务的光电一体化调度。在网络改造的同时要建立IDC（互联网数据中心），让IDC与核心网互联互通，实现终端与IDC的数据交换，利用云技术，打造云媒体、提升业务空间，只有业务平台与云技术相结合形成云服务平台，才能为业务带来强大的存储和分析能力，才能充分展现协同共享，满足未来“智慧城市”的发展需求。因此说，云技术是基于广电网络建设“智慧城市”过程中不可缺少的关键因素，而建设基于广电网络的全业务信息平台又是云技术引入广电网络的最佳契机，广电网络应该抓紧机会加快开发云技术与网络建设的结合，早日构建对接“智慧城市”的核心平台，才能更好地融入到“智慧城市”建设中，才能够具备向“智慧城市”全产业链上下游发展的实力。

2.2中间件平台建设

中间件平台也称为业务支撑平台，是“智慧城市”架构中的处理层，包涵了硬件和软件。从硬件方面来看，广电网络的中间件以数字机顶盒的形式为主，由于缺少统一的规范导致数字机顶盒的功能、兼容性等性能参差不齐，非常不利于网络间的互联互通；从软件方面来看，由于硬件的版本和兼容性的问题导致软件也不具有兼容性，因此，在全国范围内建设统一化的中间件平台十分有必要。从世界范围看数字电视的发展，各国的运营商在数字化转换时，也都是通过中间件软件系统解决平台差异化和无关性的，在国内中间件标准迟迟未定的情况下，骨干网应该与相关部门和厂家合作，着力开展中间件系统的开发并推广至全国的家庭用户终端，提高兼容性，降低实现“互联互通”的成本，为日后增值业务的发展铺平道路，掌握了运营的主动权，也就掌握了建设“智慧城市”的主动权。

硬件是前提条件，软件是必要条件。业务运营支撑系统（简称BOSS系统）的统一才代表真正意义上的统一。BOSS系统是承载于中间件平台设备之上的，是原有用户管理系统（简称SMS）的升级，是用户与服务之间的直接关联，从支撑单一传统有线电视业务升级到跨多业务支撑，对业务和资源进行统一调度和管理。国内现有的广电BOSS系统与经过十多年发展的电信BOSS系统还有较大的差距，而且BOSS在技术和功能上仍在不断的发展更新，在推进建设统一化的BOSS系统时，要确保从实际情况和经济效益的角度出发，不能一味追求理想化构想，应结合未来三至五年的业务规划和发展，以及运营管理的需要，务实的进行系统建设，避免不必要的浪费以及过于理想化的规划设计与实际技术水平间的脱节，统一的业务运营支撑系统是海量应用服务实现跨地区应用的前提和基础，因此十分有必要进行统一化设计开发和运营管理。

海南有线电视网络作为中国有线电视网络公司的分公司，其全省整合时间最早，且海口和三亚两个城市的有线电视用户占了多数，因此全省只有一个SMS系统，中国有线与央视公众合作研发了适用于海南有线的BOSS系统，同时也开发了与外部系统的接口，便于承载多样性的业务（见图5.2）

图5.2海南有线BOSS系统示意图

^[1]目前，该BOSS系统在海南全省已投入使用且成效显著，中国有线已经获取一定的技术和实际经验，应以此为基础进行推广，与其他省市的有线网络进行合作，措施主要分为两部分，一是中部、西部等发展较慢的省市，有一定的网络基础和用户规模但尚未开展统一化管理的地区，向这类地区进行样本输出和移植，并帮助其根据当地实际情况和特殊需求进行系统设置；二是东部、南部发展较快的地区，采取深度合作共同研发的措施，使不同的运营管理系统之间可以通过标准的协议和接口进行对接，达到数据交换的目的，最终使全国各地的有线电视网络得以互联互通，业务数据也可以跨地区进行交换，带有区域特色的业务也会随之推广至全国范围，提高广电网络的经济效益。

3.业务拓展：聚焦服务

传统视音频的业务是不能满足“智慧城市”需求的，基础网络建设、硬件及软件的统一化都是为了能够承载更多业务，丰富服务种类。对于广电网络运营商来说，重中之重的任务一定是把电视用户服务好，这也是行业坚守阵地的一个核心责任，在此基础上广电网络要拥抱互联网，引进互动的理念、点播的模式、更多的电视应用，从看电视到用电视，实现广电网络的创新化，在技术上无缝地把互联网内容搬到电视上，引进更多互联网内容，把以DVB为基础的电视网变成视频宽带信息网，实现双向化打通互联网，打造家庭视频服务专家，只有广电网络成为真正的宽带网，才有做管道的资格，才有参与管道之争的实力。与此同时，广电网络也不能只守着电视屏，要走向PC屏、手机屏、PAD屏等移动终端，一方面是要实现多屏、跨屏服务，另一方面是要实现“引流”，将移动终端上的内容引到电视屏幕上去，例如通过广电网络在家庭内实现的无线接入，用户可以将手机或PAD拍摄的照片、视频同步到电视屏幕上播放，无需复杂的连线，就可以在电视屏幕上实现分享， 引领电视屏幕回归核心地位，凸显广电“客厅文化”的特色。此外，广电网络也要走出广电产业，发展通讯、宽带、其他行业的智慧应用等全业务，打造媒体能力，培养新的业务增长点，将发展的重点从单纯增加用户数量转型到丰富业务体系和增加用户ARPU（每用户平均收入）值上来，改变数字电视占绝对地位的单一业务结构，将广电网络打造成新媒体、全媒体的网络服务和应用平台。

4.结语

“智慧城市”的建设刚刚兴起，三网融合仍处在试点阶段，国家对广电网络还有一定程度的政策保护，这就为广电网络提供了宝贵的过渡期。广电运营商必须确定好自己的位置和价值，将自身定位为基础通信设施的提供者，不断完善有线、无线、宽带网络，同时也是智慧应用及信息化平台的聚合者，利用新一代信息技术，以现有的资源为基础，整合产业链上下游资源，实现网络与内容的融合。充分利用过渡期，从一些力所能及的项目入手，开放思维，锻炼自身创新能力，并对中长期业务及产业发展尽早做出规划与部署，在原有传统专网业务的基础上，结合经济社会热点需求，从服务大众、服务政府的角度出发，充分利用自身网络的优势，结合新技术，加强团队建设，在参与建设“智慧城市”的道路上寻找全新的业务形式并形成稳定的业务模式，实现广电网络整体长远发展的同时，也能够实现国家信息化战略的目标。

参考文献：

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3. 林华.海南有线电视网络BOSS系统规划分析[J].第21届中国数字广播电视与网络发展年会论文集，2013：236-240.
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5. 黄升民,王薇.家庭信息平台：数字电视运营模式新突破[M].北京：中国传媒大学出版社，2008.
6. 华数传媒官方网站：新闻中心/

http://www.wasu.com.cn/gyhs/mtjj/201401/t20140121_24120.htm