来源:智东西
5G商用一年多,垂直行业应用遍地开花。
编辑 | 智东西内参
截至 2020 年底,全球已经在 57 个国家和地区商用了 142 张5G 网络,全球 5G 终端连接数达到 2.3 亿。其中中国 5G 的发展尤其令人瞩目,2020 年中国累计建成 5G 基站将近 72 万座,实现了重点区域的连续覆盖,5G 终端连接规模全球占比超过了 85%。在这些数字的背后,5G 在行业市场的应用发掘和发展也是市场焦点。5G 走向行业的核心是 ICT 的数字要素与 OT 技术的深度融合和再次升级,生产要素的变化驱动生产力和生产关系的变化。
未来 10 年,将是中国产业互联网最值得期待的 10 年。5G 技术作为驱动产业互联网发展的重要因素,这既是一个新的机遇,同时也存在着巨大的挑战。我们欣喜的注意到行业客户在从信息化、自动化向数字化、智能化转型的过程中都在积极的拥抱 5G 技术,也在思考如何利用新的连接和服务能力更好的为企业赋能,目前中国 5G 赋能行业方面的探索如火如荼,包括在商业化模式上,并取得了很多宝贵的经验。
本期的智能内参,我们推荐GSMA的报告《中国 5G 垂直行业应用案例2021》,联合中国运营商和技术伙伴,原报告共汇集 21 个优秀的 5G 行业应用实践,这里我们归类整理了其中16个行业应用实践,涵盖工业制造、港口矿山、交通运输、电力、医疗和内容等诸多领域,聚焦新一代信息技术在行业市场的应用场景、技术特点和未来发展机遇。
2020 年 6 月,紧 密 围 绕 中 央 广 播 电 视 总 台 的“5G+4K/8K+AI”战略目标,充分利用 5G、AI 等新技术手段,由中央广播电视总台牵头,中国移动通信有限公司、华为技术有限公司、国家广播电视总局广播电视规划院、广东省超高清创新中心、北京数码视讯科技股份有限公司参与,建设北京总部和上海传媒港 4K/8K 制播系统,并围绕节目制播需求建设 5G 网络,扩大超高清节目制播和分发能力,项目总投资 4.19 亿元。
项目采用室外宏站覆结合室分的建设方式,建设覆盖总台光华路办公区、复兴路办公区、上海传媒港的 5G专网,包含室外、演播室、会议室、贵宾厅、办公区、重要走廊等多个区域,总面积超过 10 万平米,并完成与台内网络的安全对接,助力台内人员通过 5G 网络实现媒资的处理。
项目在总台光华路办公区、复兴路办公区、上海传媒港各建设一套边缘计算平台,平台包括基础系统、存储系统、5G 分流系统(含 UPF)及存储数据库,在部署大容量存储的基础上,根据视频编辑和处理的具体需求再部署 GPU等硬件实现图形处理的加速,实现 4K/8K 超高清视频的制作和播出。
项目将打造一套网络切片运营管理平台,作为中国移动对总台网络切片业务的门户网站,支撑总台超高清制播方面的网络切片需求,实现 5G 网络端到端的切片,保障超高清视频传输的稳定性、安全性和可靠性。并建设网络切片所必需的的通信服务管理功能和网络切片管理功能,作为网络切片的底层能力支撑。
1、行业挑战
中央广播电视总台 2018 年开播了中国首个上星 4K 频道。电信运营商方面,中国电信、中国联通、中国移动于2015年开始,在 IPTV 中推出了4K 电视节目。随着 4K 影视的逐步普及,未来我国 4K 电视出货量将进一步提高,预计 2020年我国 4K 电视出货量将近 4500 万台。为了更好的促进4K、8K 产品普及,加快超高清视频产业发展,2019 年 3月1日,工信部、国家广播电视总局、中央广播电视总台印发《超高清视频产业发展行动计划》,计划指出 2022 年 4K 电视终端全面普及,8K 电视占比要达到 5%。
由于超高清视频分辨率要达到 4K 甚至 8K,而且帧率要达到 50 帧以上,图像采样比特数提升到 10 比特,同时图像增加高动态范围(HDR)标准,对带宽的需求在几十兆到上百兆。超高清视频对带宽的需求与 5G 的 eMBB匹配,业务成熟度高,奠定了面向以超高清视频为主的eMBB 业务的 5G 网络商用基础,超高清视频也成为推动5G 发展不可或缺的业务。
2、解决方案和价值
5G+4K/8K 超高清制播示范平台是以5G网络为基础,借用5G大带宽、低时延、广连接的特性,实现超高清视频的采集、传输、制作和播出,实现业务流的全面升级,提升采编播的效率。
5G 基础网络:总台总部的 5G 网络覆盖光华路办公区和复兴路办公区,根据业务属性,划分为重点区域和非重点区域,分别部署新型室分和传统室分。上海传媒港的 5G 网络覆盖室外和室内演播室大厅等技术区域。其中室外覆盖会新建 5GNR 宏站,实现室外区域 5G 全覆盖。室内覆盖采用新型室分方式,实现室内区域 5G 全覆盖。
并实现 5G 网络分别从核心网侧、边缘计算节点侧、空口侧与总台基础网络系统的紧密结合,用于满足总台园区内、上海总站、园区外不同移动场景、不同业务应用所需的网络访问需求。
边缘计算平台:基于 5G 网络的边缘计算可以把在云端的计算和存储能力拉到靠近用户侧的本地端,进而形成边缘云的能力。借助 5G 网络大带宽的特性,超高清视频可以快速的从客户侧传送至边缘云进行实时编辑、存储、传输等操作,大大的降低了端到端的业务时延。相比之前 4G 网络配合云端制作的模式,不仅提升业务效率,在可靠性、安全性等方面也有了极大的提升。
边缘计算平台:上下行带宽能够稳定达到 1Gbps,可以实现 5G 网络覆盖下的台内和台外区域提供接入服务。需要具备 10 路 4K 码流的业务处理能力,与总台的私有云在建立安全访问策略的基础之上,互联互通。平台实现 5G 网络接入、选择 UPF、应用部署、互联网访问四点功能,手机、PAD、OA 机、移动非编等移动编辑终端通过台内、台外 5G网络接入,访问台内的边缘计算平台,进行实际的业务处理。
网络切片运营管理平台:面向总台 4K/8K 视频直播场景,根据媒体传输数据安全性、隔离度要求,采用运营商5G SA公网切片部署方案,在 5G 公网内划分物理或逻辑隔离的 5G 端到端网络切片资源,用于承载媒体数据和业务,做到公网专用,满足媒体行业数据的安全性和隔离性需求。
即使在无线接入网、传输网及核心网等网络节点出现拥塞的情况下,业务仍然不受影响,视频播放清晰、流畅。利用 5G 网络高速率,大带宽,低延迟、高保障等特性,为总台媒体业务打造一条“直播专用通道”。
通过 5G 专网、边缘计算平台、网络切片运营管理平台的建设,助力总台实现超高清视频的采集、编辑和播出。在原有 4G 网络条件下,视频节目只能采取标清或高清的形式。5G 专网建设完成后,可以实现总台40Mbps节目(4K)的实时回传,并能够保证传输通道的一主一备,即传输带宽达到 80Mbps,还可以实现单路 160Mbps 节目(8K)的实时回传,保证节目播放不卡顿、不花屏。
节目实时回传的应用主要使用的是上行带宽,所以节目的传输不仅应用到 5G 大带宽的特性,还使用了时隙配比技术,增加上行带宽的通道,确保超高清的信号回传稳定。通过 5G 网络,总台的 5G+4K/8K 便携传输系统可以在移动状态下轻松的实现摄像机输出的 4K/8K 超高清信号本地编码、加密,并通过 5G 网络回传,极大的解决了超高清节目制作中机位固定的难题,使得节目制作方式更加灵活。
智东西认为,5G 全面商用化已过去了一年多,作为新一代信息通信技术领域的引领性技术,5G将全面构筑数字基础设施,打通信息流动“大动脉”,成为经济社会转型发展新引擎。2020 年是极不平凡的一年,新冠疫情的爆发也加速了 5G发展按下了快车键。现在,5G 赋能千行百业,不断向垂直行业渗透,为设备赋智、为企业赋值、为产业赋能,推动数字经济实现消费互联网和产业互联网经济双轮驱动。