万兆光网赋能广播电视和网络视听产业

　　文/周戎帆 王莉

　　摘要：近年来，国家积极推动数字经济发展和数字化转型，网络视听已成为数字经济的重要生产力。本文分析了万兆光网的网络架构和新技术引入，认为万兆光网作为“承载底座”，能全面赋能广播电视和网络视听产业，为产业带来新的活力和生机。

　　关键词：万兆光网 超高清 AI赋能 网络视听

　　“十四五”期间，我国广播电视和网络视听行业在党的二十大精神指导下，稳步推进高质量发展。2023年国内加快推进高清、超高清电视发展，网络视听业务快速增长已成为行业支柱型业务[1]。为推动视听产业高质量发展，2023年12月工业和信息化部等七部门发布了《关于加快推进视听电子产业高质量发展的指导意见》（工信部联电子〔2023〕246号），明确提出发展高品质视音频制播系统、实施4K/8K超高清入户，鼓励4K/8K电视机、投影机、激光电视、高品质音响、虚拟现实终端、裸眼3D显示终端等产品入户[2]，超高清视频产业即将迎来高速发展，智慧家庭户均带宽将突破千兆达到每户1G～5Gbps水平[3]，AI、VR/AR、3D+XR等技术应用将显著增加，万兆城市建设应运而生。

　　一、千兆城市建设进展

　　2021年3月，工业和信息化部发布《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021—2023年）》（工信部通信〔2021〕34号），提出2021年至2023年全面建设以千兆光网和5G为代表的“双千兆”网络，能向单个用户提供固定和移动网络千兆接入能力，具有超大带宽、超低时延、先进可靠等特征，二者互补互促，形成新型基础设施承载底座，并提出到2023年实现“双百”目标：建成100个千兆城市，打造100个千兆行业虚拟专网标杆工程。[4]

　　“十四五”期间，全国积极推动“双千兆”网络建设，已基本实现骨干网传输能力达到200G/400Gbps，100Gbps光传输技术逐步下沉至城域网，数据中心互联（DCI）支持400Gbps光传输系统应用部署，接入网持续推进10G-PON部署，5G独立组网实现规模化部署，5G前传和中回传网络中大容量、高速率、低成本光传输系统逐步推动。截至2024年一季度，我国千兆城市达207个[5]，处于全球领先地位。

　　二、万兆光网成为“承载底座”

　　为进一步推动数字经济和数字化转型，促进数字化产业持续发展，2023年下旬至2024年中上旬，北京、上海、浙江、海南、湖北等全国多地先后提出打造万兆城市计划，以万兆光网基础设施为“承载底座”，形成“万兆光网+”发展模式，全面赋能智慧家庭、智慧文旅、智慧制造、智慧教育、智慧医疗、智慧交通、数字金融、数字治理等行业，探索融合应用创新。

　　万兆光网构成延续了千兆光网架构，主要包括骨干网、城域网、接入网、智慧运管四大组成部分，全面引入400G光传输、OXC、50G PON、Wi-Fi 7等新技术。万兆光网主要特点如下。

　　1.骨干网和城域网光传输能力全面升级

　　骨干网推动单波400Gbps光传输和全光交叉融合调度网络建设，引入G.654E长距离超低损耗光纤提升光信噪比。

　　城域网持续推动SDH传送网络向OTN演进升级，加快100G光传送设备向综合接入节点和用户节点延伸部署，将OTN部署至综合接入节点，实现对移动、家庭用户、政企、融合应用等各种业务的融合承载，引入M-OTN/OSU等新技术补全2Mbps～10Mbps小颗粒光调度短板。到2025年具备每万人4～5个OTN节点的光传输能力。

　　数据中心构建全光直连，实现“一跳入算”，探索800Gbps传输技术应用，构建城域1ms、省域5ms、骨干20ms三级时延圈，推进“东数西算”，提升据跨区域算力调度能力，推动AI、XR、VR、数字孪生等应用的全面普及和应用升级。

　　2.接入网推动最后百米光纤化建设

　　推动FTTH向FTTR、FTTD延伸，引入50G PON、Wi-Fi 7应用，实现家庭、办公类场景最后100m的全光升级。

　　50G PON相较于现在国内广泛建设的10G PON，对带宽、时延、安全的要求更加严格。它要求系统支持最大50Gbps下行速率和12.5Gbps/25Gbps/50Gbps上行速率选择，平均单向延迟不超过200μs，支持定时精度不超过50ppb，支持上下行加密使用国密SM4算法，可在既有ODN架构上直接升级提升5倍用户接入带宽，兼容既有的1G PON、10G PON系统，通过内置或外置光复用模块实现平滑升级[6]，解决了运营商至用户多媒体箱段的带宽提升。

　　FTTR和FTTD是将以太网光交换技术、GPON和10G PON技术引入户内和桌面，通过光交换网络或者PON网络将传统电交换网络升级为双向光交换网络，突破网线或同轴传输距离、损耗和带宽限制，为未来10～20年业务发展预留可能。

　　Wi-Fi 7是Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E的升级，理论支持最大320Mhz带宽，理论最大传输速率能达到46Gbps，支持4069QAM更高阶的调制技术，增强了MIMO功能和AP间的协调调度，是FTTR和FTTD有效的无线延伸。FTTR和FTTD将光纤从运营商机房引入每个房间、每个桌面、每个设备，Wi-Fi 7补充有线无法覆盖的区域的设备接入，通过有线无线技术结合，实现接入网络覆盖和带宽的全面升级。

　　3.利用光传送技术升级5G前传和中回传网络

　　国家持续推进5G网络建设，要求固移融合协调发展，尽量实现共建共享。我国5G独立组网多采用C-RAN模式部署，即BBU集中部署在机房，AAU部署在靠近用户侧模式。BBU和AAU之间通过综合业务区接入光缆环互联，下一代5G前传网络将引入低成本、高容量光传送技术升级，或通过50G PON实现综合接入，解决前传和中回传带宽瓶颈。

　　4.光网运管实现统一算网管理

　　未来光缆资源是所有数据传输的基础，而接入网所采用的ODN因其无源特性，长期以来很难实现自动化管理。低成本、高可靠的数智ODN方案，研发新一代低能耗传感、电子标签、图像分析等技术，解决“哑资源”问题，全面提升智能光网运营管理效率，增加网络安全可靠性。

　　构建统一运管平台，实现统一管控，引入AI技术升级运管系统，基于大数据平台，将传统运维转变为具备深度分析、数据关联、趋势预测、智能预警的智慧运管。

　　面向算力时代管控网络向算网融合进一步演进，在系统运维管控基础上进一步增强与算力管控系统的细条调度，实现“算网联动，网随算调”，进一步提升光网业务感知能力和灵活调度能力。

　　三、广播电视和网络视听行业全面赋能

　　1.业务赋能

　　高带宽业务传输和时延瓶颈得到解决，4K/8K超高清产业链成熟后可快速部署4K/8K节目播出，沉浸式互动视频体验全面升级，搭配环绕声、沉浸声技术，推动我国家庭影院系统进入下一个时代。

　　超高清业务也将带动数字文化产业发展，博物馆、展览、文艺演出、剧场剧院、演唱会等场景的视音频创意将更加精美、生动，更具有临场感和冲击力，从而焕发产业生机，带来更多的盈利点。

　　2.算力赋能

　　由于能随时随地高速、低延时访问AI算力资源、云资源，AIGC将全面融入内容创作的各个领域和阶段，文生视频、AI作词编曲、AI编辑、AI审核等全面普及。AI融合实景拍摄、3D虚拟渲染、云制播、云演播室系统将逐步走向民用，个人用户短视频创作将获得更大赋能。

　　3.监管赋能

　　借助AI算力、云资源及全光网全国互联，广播电视和网络视听可以突破地域和时间限制，构建全国统一的智能监管系统，对内容、制播、覆盖、接收进行全方位监管，通过AI赋能可以实现深度分析、趋势研判、智能预警、数字孪生等多项智能监管功能，全面提升监管效果。

　　四、结语

　　近年来，国家积极推动数字经济发展和数字化转型，网络视听已成为数字经济的重要生产力。2025年到2030年，是我国广播电视和网络视听产业高速发展的阶段，国家积极推动数字超高清视频和数字文化产业部署，个人和企业用户对带宽、时延、算力、云的需求将迈入新时代。万兆光网作为“新基建”的基础，能有效赋能算力、5G、云等各个相关基础资源领域，从而全面推动广播电视和网络视听产业蓬勃发展。

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　　注释：

　　[1]国家广播电视总局. 2023年全国广播电视行业统计公报. https://www.nrta.gov.cn/art/2024/5/8/art_113_67383.html(2024/5/8)

　　[2]关于加快推进视听电子产业高质量发展的指导意见（工信部联电子〔2023〕246号）.

　　[3]吴帮杰.50G-PON技术发展与应用场景[J].长江信息通信,2024,37(01):228-231.DOI:10.20153/j.issn.2096-9759.2024.01.067.

　　[4]《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023年）》（工信部通信〔2021〕34号）.

　　[5]中国网、工信微报. 国新办举行2024年一季度工业和信息化发展情况新闻发布会. https://www.miit.gov.cn/xwdt/gxdt/ldhd/art/2024/art_7c3695b480144be9821514c10133c7b5.html(2024/4/18)

　　[6]ITU-T Recommendation ITU-T G.9804.1 (2019) Amd. 2 (2024)[S]．

　　（作者周戎帆系中广电广播电影电视设计研究院有限公司工程师、一级建造师，作者王莉系中广电广播电影电视设计研究院有限公司助理工程师、一级建造师）