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NGB-W是一个承载广播电视双向交互业务、可以覆盖全国的广域网络。全国不同区域的NGB-W网络通过骨干网彼此联结，可以实现业务和用户数据的共享传输；使用统一的运营支撑及核心网系统，还可以支持用户的全网漫游和网间结算。 1 概述 NGB主要分为NGB有线系统（NGB-C）和NGB无线系统（NGB-W），其中NGB-W结合广播电视无线传输技术和无线宽带通信技术的优势，能充分考虑广播电视业务特性，可以形成全国范围内“天地一体”的传输覆盖体系，构建覆盖个域、局域和广域范围的，支持广播、组播、单播、交互相结合的下一代广播电视无线网络。 NGB-W为传统广播式网络打通了上行通道，改变了广播单向覆盖的固有模式，使广播式网络前端可以与终端互联互通，可以实现对用户数据的采集、个性化内容的发布、用户终端的监控、数据广播定向推送等功能，继而使广电的传输体系趋于完整。将单纯的直播节目发布平台，演进为媒资融合的共享空间，可很大程度地提升广电业务的竞争能力。 2 NGB-W系统架构 NGB-W前端系统是以智能引擎为核心驱动的NGB-W业务和管理体系，由内容服务平台、集成播控平台、智能引擎平台与安全管控平台组成，以满足用户需求为出发点，通过信息汇聚与大数据处理，建立内容、网络、用户及终端资源之间的智能关联，提供基于用户的、多种类型的全媒体业务应用服务，并对NGB-W网络中内容安全和内容运营进行监测和管理，确保NGB-W网络可管理、可控制、可信任。 NGB-W传输系统是衔接前端系统和终端系统，完成单向广播业务和双向交互业务高效率传输任务的NGB-W子系统。NGB-W传输系统在智能引擎的统一调度下，通过广播大塔、交互小塔与网络节点等各子系统之间的协同工作，通过广播传送共性内容，通过双向传送个性内容，缓解内容冗余传输带来的巨额网络流量压力，节省双向流量，降低网络运营经济成本。 2.1 NGB-W前端系统 NGB-W前端系统主要有内容服务平台，集成播控平台、智能引擎平台与安全管控平台组成。NGB-W前端系统通过节传链路，将业务内容提供给NGB-W传输系统。 （1）内容服务平台 内容服务平台是NGB-W前端系统的基础平台，主要提供媒体内容的汇聚、内容集成管理、应用集成管理与门户管理等功能。该平台可采用云架构设计，通过云计算技术，构建区域性的广播节目内容和应用资源池，逐步形成多片独立的“媒体云”；通过相应的标准协议使不同的“媒体云”互联互通，逐步形成内容与应用服务的“媒体大云”。 内容汇聚对全台网、卫星收录、介质采集的数字内容以及相关互联网音视频文件、应用程序等进行汇聚，并转换为系统适用的格式。内容汇聚以实现多渠道资料汇聚共享为目标，提供各种资料汇聚、各种资料发布、资料远程下载、汇聚资料自动入库、视频直播流调度等功能。 内容集成管理系统主要实现汇聚内容的加工、技审、内容管理与分发等功能，是内容服务平台业务流程的核心环节，能够满足多内容集成（标清、高清、流媒体、信息、广告等等），多业务多分发渠道的需求，为融合业务的展现打下良好的基础。 应用集成管理系统主要实现应用程序的加工、技审、应用管理与分发等功能。门户管理系统主要实现门户展现、门户发布管理和门户运营管理等功能。存储单元由超大容量分布式磁盘阵列组成，主要完成内容与应用的存储管理。 （2）集成播控平台 集成播控平台是NGB-W前端平台的重要组成部分，主要完成业务播发服务、业务运营管理等功能。该平台依托智能引擎平台提供的强大的数据挖掘、数据分析、信号调度等功能，支撑NGB-W的融合工作机制以及“推荐引擎”等智能化、个性化服务；具备对基于NGB-W网络的全业务的支撑能力，以及对NGB-W网络资源进行管理的能力。 集成播控平台总体功能分成四个部分，分别是业务播发服务、应用商店、核心网和业务运营支撑管理。 业务播发服务完成NGB-W网络业务的统一集成和播出控制，完成节目的集成、播控、发布、应用服务支撑、内容保护等功能，承担对平台播出信号的监听、监看、告警管理及实时控制。此部分是NGB-W网络业务体系中的核心，属于NGB-W网络业务云架构中的“服务云”。 应用商店完成NGB-W网络的应用管理、应用下载等功能，属于NGB-W网络业务云架构中的“服务云”。应用商店可以聚合现有的移动终端应用软件和游戏，也可以为NGB-W的业务提供应用发布平台，将业务的开展，通过应用软件的方式与用户实现交互。 核心网完成NGB-W网络的双向交互业务的接入服务与用户管理、认证等功能，属于NGB-W网络业务云架构中的“服务云”。主要承担了对NGB-W网络中，双向网络覆盖设备的管理、业务支撑等，使其能够满足不同网络节点部署场景的覆盖需求。 业务运营支撑管理完成NGB-W网络业务的运营管理，基于NGB-W网络的综合业务进行运营、管理和决策支撑，以客户服务、市场营销、业务运营和管理为核心，以关键性事务操作（客户服务、市场营销前台事务和计费、账务、结算、服务开通、服务质量管控等后台事务为重点）作为系统的主要功能，具备对基于NGB-W网络的全业务的支撑能力，以及对NGB-W网络资源进行管理的能力。此部分是NGB-W网络业务云架构中的“管理云”。 （3）智能引擎平台 智能引擎以满足用户需求为出发点，对采集到的用户行为、内容资源、网络状态和终端能力等信息进行汇聚与大数据处理，建立数据模型，通过全数据的挖掘分析，建立内容资源、网络资源、用户及终端之间的智能关联，提供多种类的应用服务（包括智能推荐、智能搜索、智能分发等）所需的数据、报表及策略支持，以指导业务加工，实现向用户提供真正所需的内容，并将内容高效送达。 智能引擎将内容资源与用户的个性化需求相结合，建立具备学习功能的用户关联模型，利用智能推荐、智能搜索等应用手段，实现热点推荐、共性化内容的集中推荐、个性化内容的针对性推荐、语义分析与用户历史数据相结合的搜索结果推荐等，为用户提供真正所需要的内容，减少用户在海量、无序内容中寻找自己所需内容的时间，提升智能融合媒体网络的核心竞争力。 智能引擎将多种网络传播环境相结合，利用智能分发等应用手段，为运营网络提供传输策略，通过广播网传送共性内容，通过双向网传送个性内容，缓解内容冗余传输带来的巨额网络流量压力，以经济、高效、安全、环保的方式实现媒体资源和应用资源在融合网络环境（单向广播信道/双向交互信道）下的高效送达，以有效提高服务质量、降低网络成本、促进融合新业态模式探索。智能引擎的功能如下图所示。
（4）安全管控平台 安全管控平台基于媒体网络架构，除具备传统广播电视监管体系和基于互联网架构的监管体系的基本功能外，还需要具备对NGB-W智能融合媒体网络的安全管控，对NGB-W网络中内容安全和内容运营进行监测和管理，是确保NGB-W网络可管理、可控制、可信任的支撑系统。 安全管控平台主要负责业务和产品的运营监管以及对进入集成播控平台的所有内容的监管。功能包括内容监审、过滤、拦截，利用通过各种途径采集到的各类用户信息和业务数据，对日常运营涉及的内容、业务等进行监测和管理，实现对NGB-W网络内容、业务的实时全程监管等。 在安全管控平台中，内容安全监管是确保内容安全的关键，它对NGB-W网络中传输的内容进行监管，通过各种技术手段的有效使用，实现对图像、声音、文字等各类信息进行审查、采集、溯源和过滤阻断，确保在NGB-W网络中传输内容的合法性，及时屏蔽非法内容，使得用户能够充分信任来自于NGB-W网络的内容。 内容运营监管是安全管控平台的另一项重要功能。内容运营监管可分为服务质量及运营质量监管。服务质量监管内容包括服务内容是否缺失、服务质量是否达标等方面；运营质量监管内容包括对运营资费、系统故障率、故障恢复时间、业务开通和受理流程是否合理有效、业务纠纷处理等方面，同时也对传输内容的安全技术使用情况进行监测，保护合法版权，防止非法接收、非法拷贝和非法传播等方面，维护运营商的合法权益。 2.2 NGB-W传输系统 （1） NGB-W传输系统总体架构 NGB-W传输系统采用广播大塔、交互小塔和网络节点单元结合的分层协同覆盖网络，广播和双向交互传输方式智能协同、无缝衔接，实现对广播、推送和双向交互业务的支撑。 NGB-W传输系统将采用自主创新的单向广播信道传输技术，并在探索实验多种先进的宽带无线双向信道传输技术基础上，实现双向交互信道传输技术的创新。 在NGB-W传输系统架构中，广播大塔以NGB-W单向广播传输技术为基础，面向网络节点和终端，实现NGB-W广播信号的大区域覆盖，支持广播和推送业务；交互小塔以NGB-W双向交互传输技术为主，面向网络节点实现NGB-W双向信号的中大区域覆盖，支持双向交互等业务；网络节点单元通过同时接收单向广播业务与双向交互业务的信号，并转换成终端可接收的WLAN信号在中小区域内进行业务覆盖。NGB-W传输系统的总体架构如下图所示。
NGB-W系统在智能引擎的统一调度下，通过广播大塔、交互小塔与网络节点单元之间的协同工作，将单向广播信号大范围覆盖、双向交互信号中大区域覆盖与WLAN信号中小区域覆盖相结合，形成多级分层协同覆盖机制。 （2）广播大塔系统 NGB-W广播大塔系统示意图如下图所示。
广播大塔系统覆盖较大范围，采用广播推送技术传输基本型业务数据，可以以极低的成本实现在大范围、为大量用户提供共性化服务。 在广播大塔系统中，从NGB-W业务前端系统来的复用数据流经过编码、调制，在指定的时间进行上变频、功率放大后发射。同一数据流可以送入多个相邻大塔进行发射，形成单频网或者多频网，实现广播业务的无缝覆盖和用户漫游接收。 （3）交互小塔系统 NGB-W交互小塔系统示意图如下图所示。
交互小塔系统以NGB-W双向交互传输技术为基础，面向网络节点实现NGB-W双向信号的中大区域覆盖，支持双向交互等业务，同时采用NGB-W广播传输技术，依据必要性和可行性原则，与广播大塔共同构建NGB-W广播信号的同步传输网络，实现对网络节点和终端的NGB-W广播信号智能协同覆盖。 传统广播电视网在进行覆盖时，对于山体、楼群等遮挡造成的覆盖阴影区没有特别好的补点解决方案。而在NGB-W广播信号智能协同覆盖体系中，一旦探测到广播大塔信号无法覆盖到某区域，对应的交互小塔立即启动广播发射模块，与广播大塔组成同频发射网，从而消除广播覆盖的阴影区。 另外，节点单元的引入实现了终端的弹性接入、多级协同覆盖。交互小塔实现对网络节点单元的接入控制，网络节点实现对终端用户的接入控制，实现了用户的多级分流。对于交互小塔而言，可以在初始建设阶段，按照中等区域覆盖范围规划建设，随着用户数的增加，可以通过扩大网络节点单位来有效解决因用户数增加而造成的接入资源不足问题，节约了网络建设成本，实现了双向交互网络传输能力的弹性敏捷扩展，实现有效覆盖范围从中等规模区域至中大规模区域的扩展。并且NGB-W系统工作在广播电视频段，信号穿透能力强，传输距离远，易于信号的传播与覆盖，进一步扩大了交互小塔的覆盖范围，易于构建中大规模覆盖网络。 （4）NGB-W网络节点系统 NGB-W网络节点系统由多种类型的节点单元组成，是智能融合媒体网传输系统的重要组成部分。节点单元通过同时接收单向广播业务与双向交互业务的信号，并转换成终端可接收的WLAN信号格式进行业务覆盖。 随着NGB-W网络建设规模和覆盖范围的逐步扩大，网络节点单元作为NGB-W前端传输系统和终端设备的纽带，可以充分发挥网络协同、弹性接入优势，有效促进产业的良性发展。 NGB-W网络节点单元的功能框图如下图所示。
NGB-W网络节点单元包含广播信道接收模块、双向信道接收模块、中心媒体处理单元、业务发布模块、存储单元、安全模块、无线路由模块和预留接口单元等功能模块单元。 NGB-W网络节点单元可根据应用场景的不同，设计更多的功能模块单元，以更好支撑NGB-W业务的应用。节点单元实现了单向广播和双向交互业务的接收、流媒体处理和发布、无线路由、智能存储等基本功能。另外根据不同应用场景，节点设计了两种软硬件架构：单节点型和节点集群型，分别可应用于移动和固定场景。 Ａ．单节点型 单节点型是单机实现所有功能的版本，集成度高，性能稍弱，适用于公交、地铁等应用场景。单节点型接收DTMB的视频数据后，通过转码、本地缓存和流媒体服务器为用户提供直播节目服务。同时还接收DTMB中的数据广播内容，并自动更新本地内容。如果出现丢包，则自动通过NGB-W双向网络进行补包。单节点型采用Wi-Fi路由模块作为主路由，用户接入后会直接跳转到节点的本地页面上。如需访问其它互联网视频网站，可以通过认证页面进行申请。 Ｂ．节点集群型 网络集群版本是将功能分布到各个模块的版本，性能强大而且可灵活配置，适用于商圈、学校、医院等大量人群使用的场合。 集群使用单独接收设备接收DTMB的信号，将AVS等编码格式转码为H.264格式，通过网络组播发送到NGB-W节点集群。节点集群为终端提供web服务，包括视频直播和点播等。 采用现有或新建AP，终端连接SSID后，会自动访问路由器并获取IP，然后强制跳转至节点集群。如需访问其它互联网视频网站，可以通过认证页面进行申请。 2.3 终端系统 NGB-W终端系统由多种类型的终端设备组成，包括但不限于电视机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、以及专网终端、物联网终端等，是NGB-W智能融合业务的用户呈现单元。 （1）终端功能 终端系统采用采用智能化、网络化的设计思路，可无缝适配各种终端形态，且支持专网终端定制。终端采用智能操作系统，例如iOS和安卓等，支持NGB-W应用的下载安装和使用。终端可直接接收NGB-W单向广播信号，也可通过Wi-Fi方式接入NGB-W网络，以获取NGB-W智能融合媒体网丰富多彩的业务内容。 （2）终端接入 运营商可以通过Web页面或终端APP发布广告，并结合网络节点的媒体资源，形成业务模式，提供用户收看实时广播节目和本地视频资源的同时，形成广告的精准投放。 终端用户通过Wi-Fi方式接入网络节点后，可以享受到各种视频服务和信息服务，包括收看直播节目、点播存储于网络节点的媒体资源、下载优惠券等。 （3）终端类型 NGB-W终端类型包括：便携终端（智能手机、掌上电脑、平板电脑等）。家庭智能终端（基于智能操作系统的智能电视、智能电话、智能家庭影音系统、多功能可视对讲系统、家用电脑等）。专网终端（集团通信终端、政务专用终端、农业终端、金融终端、导游终端等）。物联网终端（专用物联网终端、智能家居监控等）。 3 结束语 NGB-W目前初步形成了具有超高速带宽、可管可控可信的能力，采用开放业务平台的双向互动架构，可承载多种多样的单、双向网络业务，为用户提供精细化的服务。当前亟需建设试验网并承载业务以推动关键设备研发、开展技术验证，根据试验结果完善技术架构和系统实施，为产业化做准备，推动和广播电视网络全面升级。 （作者为国家新闻出版广电总局广播电视卫星直播管理中心高炜，本文刊登于《有线电视技术》2015年第12期的“技术前沿”栏目，转自广播电视信息公众号，微信RTI199401） |
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