冬奥会无线CATV系统设计和运用

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冬奥会无线CATV系统设计和运用

摘要:为解决大型体育赛事中传统有线电视系统建设费时费力、赛后无法再利用的问题,歌华有线在北京2022年冬奥会上建设了无线catv系统,其通过广电5G网络传输流量,使用移动终端来收看节目。本文主要介绍了CATV系统规划设计和实际部署使用的情况。

关键词:北京2022年冬奥会;5G无线网络;无线CATV

1引言

众所周知,大型体育比赛中传统的有线电视网络都要进行大量的现场临时布线,既造成建设时的费时费力,又面临赛后无法再利用、需要拆除的局面。同时,由于线缆长度和电视机数量、位置的限制,使得观看电视节目也受到空间、距离的制约。北京歌华有线电视网络股份有限公司(以下简称“歌华有线”)是北京2022年冬奥会官方有线电视服务供应商,承担着有线电视专网的建设运维保障工作。为解决上述痛点,歌华有线将广电5G技术与有线电视播出相结合,提出了无线CATV这一创新服务,并在冬奥会首钢滑雪大跳台场馆进行了实践部署,取得了成功。

2无线CATV系统设计

2.1总体架构

根据北京冬奥组委的规划要求,无线CATV系统拟接入2路信号:一路为场馆本地低时延信号,另一路为OBS提供的多频道节目信号。其中,场馆内低延时信源输入至编码分发一体机,客户端通过WebRTC协议与编码分发一体机通信获得低时延的信号;多频道节目信号源通过UDP协议输入至源站,客户端通过HLS协议与源站通信实现节目信号的拉取。而客户端的UI展现及配置通过服务端的元数据服务器提供。无线CATV系统逻辑框架及系统架构如图1和图2所示。根据北京冬奥组委提出的无线、可移动性需求,系统终端可使用笔记本电脑、平板电脑、手机及机顶盒,除机顶盒需要网线连接5GCPE设备实现无线CATV之外,其他设备均可通过自身能力或便携式扩展设备(Dongle)实现无线、移动使用的条件。

2.2无线CATV信号服务方案

根据需求,无线CATV系统计划部署在首钢滑雪大跳台场馆。考虑到使用者多为媒体记者,所以无线CATV服务主要在VMC(场馆媒体中心)和3处媒体工作间内提供,具体位置如图3所示。因此,VMC和媒体工作间内拟建设5G室内分布系统,并提供广电5G网络覆盖。根据流量测算和无线覆盖仿真,拟在场馆周边建设1座5G宏基站(4.9GHz)以覆盖整个场馆区域。

2.3终端解决方案

根据需求,无线CATV服务拟提供5GPad、5GDongle和5GCPE3种终端来实现无线、可移动收视。5GPad可支持在场馆区域内任意位置收看节目,其内置广电SIM卡,可支持3.3GHz与4.9GHz的广电5G频段,支持接入广电5GSA网络。出于权益等方面的考虑,设置为仅支持访问北京冬奥会无线CATV专网权限。5GDongle主要提供在笔记本电脑端收看节目的功能。它是一种单人便携式随身设备,可以将广电5G无线信号转换为有线信号,通过Type-C转USB3.0的信号线连接笔记本电脑的USB3.0接口,为笔记本电脑提供网络接入服务。当前的5GDongle仅能支持3.3GHz频段,其使用受限于室分系统的覆盖范围。5GCPE主要用来实现连接机顶盒、连接电视的应用需求,为实现电视点位快速部署考虑。5GCPE内置广电SIM卡,可支持3.3GHz与4.9GHz的广电5G频段。

3无线CATV系统部署与实践

3.1承载网部署

传输系统利用了歌华有线原有的PTN承载网络。如图4所示,我们在首钢滑雪大跳台场馆内新建了1端PTN960设备做无线回传,全程双路由保护双连接至广电核心网AOUPF和大区UPF。

3.2无线接入网部署

5G无线接入网络使用的频谱为3.3~3.4GHz室内5G频段以及4.9~4.96GHZ室外5G频段。室内环境采用了3.3~3.4GHz室内分布系统进行覆盖,使用了4T4R新型有源室分天线,室外环境采用了4.9~4.96GHz宏站进行信号覆盖。

3.2.1室内分布系统部署

对VMC和3处媒体工作间进行了5G室内信号覆盖。建设了5G新型室分系统,组网方案如图5所示。每个覆盖区域内部署了1组RHUB+pRRU。其中,VMC内部署了2台RHUB和3~4台pRRU;每处媒体工作间部署1台RHUB和2台pRRU。RHUB通过高速网线分别连接2个pRRU,为pRRU供电并传送数据。各覆盖区域的RHUB各通过2芯光纤上联至安装在首钢滑雪大跳台场馆内机房的BBU设备。BBU设备在机房内通过GE链路上联至PTN传输设备。

3.2.2室外宏站部署

根据场馆的实际地理环境,建设5G宏基站1处,主要覆盖场馆室外区域。基站类型为4.9GHz宏基站,天线挂高29~32米,挂高位置安装3台AAU。扇区数量为3,站址位于首钢园湖心岛。宏基站的无线仿真结果如图6所示。基站方位角为0°/120°/240°,下倾角为3°/3°/3°。依据仿真结果,覆盖目标区域室外信号指标良好,覆盖目标区域电平值基本高于-80dBm,基本满足覆盖要求。

3.3无线CATV系统应用

根据需求,在首钢滑雪大跳台场馆内实际配置平板电脑和Dongle终端100台,部署CPE+机顶盒+电视2个点位,在共计5天的赛程中通过广电5G网络传输了超过3000G的流量,接通率≥99.05%,掉话率≤0.5%,完全达到成熟商用网络水平。同时,场馆运行团队、媒体记者等使用者普遍反应良好,认为确实使用方便,观赛质量有保证,部署快速、灵活,确实践行了“绿色奥运、科技奥运”的理念。

4结语

无线CATV系统是将无线传输与传统有线电视相结合的创新尝试。在实际使用过程中确实体现出其实用性和方便、灵活的优越性,也是在广电5G业务领域的一次摸索试验,希望能给广电行业提供参考和借鉴。

作者:刘丹 谭诗荣 赵强 周昕 刘光 单位:北京歌华有线电视网络股份有限公司