下一代有线广播电视接入网需求和组网模式的
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下一代广播电视网(NGB)建网模式选择之我见广电网络公司是我国目前广播电视服务的主要提供商,截止2011年年底,全国有线电视用户数已突破2亿,其中,有线数字电视用户数超过1.1亿,同比2010年增幅超过60%。
然而,与用户的大幅增长严重不匹配的却是整个有线电视行业总收入。
据统计,2011年全国有线网络产业总收入约560亿,同比2010年增幅只有不到16%。
这些数据不难透射出,传统的广电网络公司在面临视频压缩技术的发展和互联网的普及,面临电信等竞争对手在业务上的渗透时,原有的技术体系和运营架构上所面临的巨大挑战。
无论广电运营商愿意接受与否,“三网融合”的号角的的确确早已吹响,这是数字时代电信、广电、互联网发展的必然趋势。
可以预见,“三网融合”时代的到来将成为广电产业发展的一个拐点,要想在新一轮的竞争浪潮中扬长避短、寻求突破,广电运营商首先必须充分了解自身的优势与劣势。
2.1 广电网络的优势有线电视行业作为老百姓收听和收看信息的主流媒介,一直是党和政府宣传的喉舌。
自1998年我国开始推进有线电视数字化整体转换以来,广电网络历经十多年的积累与发展,无论是在基础网络建设,还是在运营支撑管理上均取得了长足的进步,广电拥有自身一些得天独厚的优势。
第一,广电网络在双向数字化升级改造中,保持了HFC基础网络架构,对于各类视音频信号采用的是最有效率的QAM调制方式,相比电信网和互联网这种对称性网络而言,拥有天然的广播传输优势和带宽优势。
众所周知,视频类节目带给用户的体验远远超过简单的图文表示,而广电网络的这种特性优势,无疑使之成为海量数据和高质量视频传输的最佳手段。
第二,广电行业多年的发展造就了一批强大的专业采编制作队伍,使得广播电视拥有丰富的内容资源。
即使是在网络时代的今年,拥有内容严肃性、原创性和独立性的广电内容资源,依旧占据主流地位。
第三,出台的“三网融合”国家政策从总体上看还是稍对广电行业有利,广电运营商不仅获得了经营增值电信业务和部分基础电信业务、互联网业务、国内IP电话业务的权利,还得到了国家关于加快有线数字电视网络建设和整合方面的大力支持。
面向下一代广播电视网(NGB)电缆接入技术(EoC)需求白皮书国家广播电影电视总局科技司2009年4月版权声明©国家广播电影电视总局科技司所有,2009年。
本文档是中国国家广播电影电视总局科技司关于电缆接入技术(EoC)的指导性文件,任何组织、机构或自然人均不得篡改或转意。
前言伴随着通信技术和广播电视技术的迅速发展,有线电视网正向下一代广播电视网(NGB)过渡。
为了适应下一代广播电视网发展需求,广播电视规划院受广电总局科技司委托开展电缆接入技术(EoC)测试评估和标准研究,组织成立了由广播电视规划院、广播科学研究院、北京大学、中国科学院、北京歌华有线电视网络股份有限公司、天津广电网络有限公司、重庆有线电视网络有限公司、深圳天威视讯股份有限公司、东方有线网络有限公司等科研机构、高等院校、有线运营商以及20余家设备生产企业、芯片提供商组成的“有线电视网络宽带接入技术工作组”。
工作组以相关技术研究和大量测试评估成果为基础,依据广电发展下一代广播电视网(NGB)的战略目标,结合目前全国有线电视网络现状以及接入技术发展水平,起草了《面向下一代广播电视网电缆接入技术(EoC)需求白皮书》(简称《白皮书》)。
本白皮书描述了基于电缆接入技术(EoC)的有线电视宽带接入网系统结构、业务类型和应用场景,从信道带宽需求、物理层需求、MAC层需求、以太网支持能力需求、系统接入能力需求、带宽管理需求、安全需求、网络及设备管理需求、互通性需求、扩展性需求、组网需求以及接入设备需求等多个方面规范了面向下一代广播电视网的电缆接入技术(EoC)。
本白皮书可用于指导各有线运营商进行有线电视网络双向改造和用户接入网建设。
本《白皮书》指导单位:国家广播电影电视总局科技司本《白皮书》主要起草单位:国家广播电影电视总局广播电视规划院主要起草人:张红秦 龙陈志国杨木伟孙黎丽李旭唐月其它参与本《白皮书》起草的单位:广播科学研究院北京大学中国科学院北京歌华有线电视网络股份有限公司东方有线网络有限公司天津广电网络有限公司重庆有线电视网络有限公司深圳天威视讯股份有限公司华为技术有限公司烽火通信科技股份有限公司UT斯达康(中国)有限公司科学亚特兰大(上海)有限公司上海未来宽带技术及应用工程研究中心有限公司北京格林威尔科技发展有限公司成都康特电子高新科技公司武汉长光科技有限公司普罗通信(上海)有限公司上海凌云天博光电科技有限公司北京汤姆逊中信数字技术有限公司凯博迅捷科技(北京)有限公司上海傲蓝通信技术有限公司汕头高新区亚威科技有限公司-ACE深圳飞通电子有限公司天津市德力电子仪器有限公司泰克诺华(Teknovus)公司博安思通信科技(上海)有限公司浩博科技有限公司(Corpogate)美国Intellon公司盛立亚(中国)光网络系统有限公司科缔纳网络系统(上海)有限公司目录1 概述 (1)1.1 背景介绍 (1)1.2 宽带接入技术现状与发展 (1)1.3 编制目的 (2)2 需求设计原则 (2)3 参考依据 (2)4 术语和定义 (3)5 系统结构描述 (4)6 业务类型及用户接入带宽需求 (4)6.1 业务类型 (4)6.2 用户接入带宽演进策略 (5)7 信道带宽与可扩展需求 (6)8 物理层需求 (6)9 MAC层需求 (7)10 以太网支持能力需求 (8)11 系统接入能力需求 (8)12 带宽管理需求 (8)13 安全需求 (9)13.1 加密 (9)13.2 接入端设备认证 (9)13.3 用户标识和溯源 (9)14 网络及设备管理需求 (9)14.1 基本要求 (9)14.2 配置管理需求 (10)14.3 性能管理需求 (10)14.4 故障管理需求 (10)14.5 安全管理需求 (11)15 互通性需求 (11)16 扩展性需求 (11)17 应用场景和组网需求 (11)17.1 200户应用场景 (12)17.2 50户应用场景 (12)18 接入设备需求 (13)18.1 局端设备 (13)18.2 接入终端设备 (14)1概述1.1背景介绍《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确指出:加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设,推进三网融合,健全信息安全保障体系。
面向下一代广播电视网(NGB)电缆接入技术(EoC)需求白皮书国家广播电影电视总局科技司2009年4月版权声明©国家广播电影电视总局科技司所有,2009年。
本文档是中国国家广播电影电视总局科技司关于电缆接入技术(EoC)的指导性文件,任何组织、机构或自然人均不得篡改或转意。
前言伴随着通信技术和广播电视技术的迅速发展,有线电视网正向下一代广播电视网(NGB)过渡。
为了适应下一代广播电视网发展需求,广播电视规划院受广电总局科技司委托开展电缆接入技术(EoC)测试评估和标准研究,组织成立了由广播电视规划院、广播科学研究院、北京大学、中国科学院、北京歌华有线电视网络股份有限公司、天津广电网络有限公司、重庆有线电视网络有限公司、深圳天威视讯股份有限公司、东方有线网络有限公司等科研机构、高等院校、有线运营商以及20余家设备生产企业、芯片提供商组成的“有线电视网络宽带接入技术工作组”。
工作组以相关技术研究和大量测试评估成果为基础,依据广电发展下一代广播电视网(NGB)的战略目标,结合目前全国有线电视网络现状以及接入技术发展水平,起草了《面向下一代广播电视网电缆接入技术(EoC)需求白皮书》(简称《白皮书》)。
本白皮书描述了基于电缆接入技术(EoC)的有线电视宽带接入网系统结构、业务类型和应用场景,从信道带宽需求、物理层需求、MAC层需求、以太网支持能力需求、系统接入能力需求、带宽管理需求、安全需求、网络及设备管理需求、互通性需求、扩展性需求、组网需求以及接入设备需求等多个方面规范了面向下一代广播电视网的电缆接入技术(EoC)。
本白皮书可用于指导各有线运营商进行有线电视网络双向改造和用户接入网建设。
本《白皮书》指导单位:国家广播电影电视总局科技司本《白皮书》主要起草单位:国家广播电影电视总局广播电视规划院主要起草人:张红秦 龙陈志国杨木伟孙黎丽李旭唐月其它参与本《白皮书》起草的单位:广播科学研究院北京大学中国科学院北京歌华有线电视网络股份有限公司东方有线网络有限公司天津广电网络有限公司重庆有线电视网络有限公司深圳天威视讯股份有限公司华为技术有限公司烽火通信科技股份有限公司UT斯达康(中国)有限公司科学亚特兰大(上海)有限公司上海未来宽带技术及应用工程研究中心有限公司北京格林威尔科技发展有限公司成都康特电子高新科技公司武汉长光科技有限公司普罗通信(上海)有限公司上海凌云天博光电科技有限公司北京汤姆逊中信数字技术有限公司凯博迅捷科技(北京)有限公司上海傲蓝通信技术有限公司汕头高新区亚威科技有限公司-ACE深圳飞通电子有限公司天津市德力电子仪器有限公司泰克诺华(Teknovus)公司博安思通信科技(上海)有限公司浩博科技有限公司(Corpogate)美国Intellon公司盛立亚(中国)光网络系统有限公司科缔纳网络系统(上海)有限公司目录1 概述 (1)1.1 背景介绍 (1)1.2 宽带接入技术现状与发展 (1)1.3 编制目的 (2)2 需求设计原则 (2)3 参考依据 (2)4 术语和定义 (3)5 系统结构描述 (4)6 业务类型及用户接入带宽需求 (4)6.1 业务类型 (4)6.2 用户接入带宽演进策略 (5)7 信道带宽与可扩展需求 (6)8 物理层需求 (6)9 MAC层需求 (7)10 以太网支持能力需求 (8)11 系统接入能力需求 (8)12 带宽管理需求 (8)13 安全需求 (9)13.1 加密 (9)13.2 接入端设备认证 (9)13.3 用户标识和溯源 (9)14 网络及设备管理需求 (9)14.1 基本要求 (9)14.2 配置管理需求 (10)14.3 性能管理需求 (10)14.4 故障管理需求 (10)14.5 安全管理需求 (11)15 互通性需求 (11)16 扩展性需求 (11)17 应用场景和组网需求 (11)17.1 200户应用场景 (12)17.2 50户应用场景 (12)18 接入设备需求 (13)18.1 局端设备 (13)18.2 接入终端设备 (14)1概述1.1背景介绍《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确指出:加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设,推进三网融合,健全信息安全保障体系。
关于有线电视网络FTTH改造摘要:有线电视网络FTTH改造是当前社会发展中的一项重点工作,针对该项工作需要相关工作人员能够给予更多重视。
在具体改造中,要加强对无源光网络技术(EPON)的应用,合理采用FTTH+EPON组网方案,这对于有线电视网络的更好发展能够起到良好促进作用。
关键词:有线电视;网络;FTTH改造在如今三网融合发展中,国家广电总局与科技部之间,已经对建设下一代广播电视网建设工作进行相应部署,这为下一代广播电视网建设工作的顺利进行提供强有力的保障,同时还能够提供相应的政策支持。
下一代广播电视网主要包括的是电信网、计算机网、有线电视网之间的相互结合,创建全业务广电网络,将交互型业务发展作为重点,包括高清互动电视业务、高速宽带业务、视频点播业务等。
与此同时,创建教育信息平台、医疗信息平台以及金融信息平台等,确保咨询穿透力,并为人们日常生活提供更多便利与保障。
1、有线电视网络FTTH改造意义与必要性1.1意义在近些年社会快速发展背景下,综合性通信业务得到很大进步,这使得传统相对单一的业务网,已经无法跟上时代发展步伐,消费者也更加青睐于多种业务之间的相互融合。
本文阐述的三网融合,实际上是多种业务融合发展的平台。
三网主要指的电信网、有线电视网以及计算机网。
三者之间通过技术改造,能够实现彼此之间的相互渗透与相互融合,这样能够发展成为统一式的信息通信网络平台,可以为可以提供相应的语音业务、数据业务以及图像业务等。
从当前我国广播电视网工作部署中不难看出,在三网融合改造都完成后,三网之间能够实现相互统一,在此基础上,可以为客户提供不同的增值业务,比如,提供图文电视业务、网上银行业务、电视充值业务以及网上银行业务等。
在这一过程中,能够实现对我国三网业务的进一步拓展,这样能够在一定程度上避免恶性竞争循环格局的产生。
在多家运营商共同经营与竞争之下,能够为市场环境优化打下良好基础,全方位提升服务质量。
在三网融合中,业务融合界限并不清晰,会涉及到很多不同内容,比如,消费群体工作、学习服务、生活服务等。
下一代有线广播电视接入网需求和组网模式的关键问题Key issues on the requirements & networking models for the next generation cablebroadcasting access中广协会技术工作委员会理事姚永Echnical Workin Committee of China Radio&TV AssiociationYao Yaong, Council Member摘要:本文从各种业务带宽需求、质量保障需求出发,讨论了对下一代有线广播电视接入网需求和组网的若干问题;同时归纳了6种可能的组网方式,并得出EoC至少还有10年生命周期的结论。
Abstract: This paper discusses some key issues in the next generation cable broadcasting access based on different QoS-guaranteed services and their bit rate requirements. A total of 6 different access networking models are presented. A life cycle of more than 10 years is concluded for the existing EoC access network.关键词:EoC带宽需求干扰QoS 组网方式Key Words:Ethernet over Coax, bit rate requirements, Interference, QoS, Networking model我们究竟需要什么样的下一代广播电视接入网?回答这个问题首先需要明确下一代广播电视接入网要承载哪些业务?最简单的回答就是“全业务”。
但笔者以为恰当的回答应该是:以视频为核心的多业务。
一方面,即使是三网融合的新政也没有允许广电从事全业务;另一方面,即使允许,有些业务也不值得从头做起——比如语音——固话已经到了衰退期,继续投资毫无价值;移动业务没有牌照,而且目前三家已经充分竞争,看不出广电加入于国于民有任何好处,即便对自己也未必能有合理的投资回报。
笔者认为,广电还是应该首先做好原有业务和延伸业务——主要是单改双以后的互动业务。
在此基础上,从自身优势领域进入电信运营商(也是广电运营商)的增值业务,主要是互联网业务和视频通信业务(包括监控、视频会议等)。
有些自己没有的业务,为了跟当地主流运营商的全业务竞争,可以和弱势运营商合作,相互做业务捆绑。
这是真正的三网融合。
总要有所为、有所不为。
本文就是想探讨3-5年后以视频传送、分配为核心的广播电视接入网目前有争议的或比较关键的问题。
1、带宽需求带宽需求需要根据业务需求、应用场景、组网模式用流量工程进行测算,需要对大量统计数据进行分析,笔者不具备这些条件,只能根据一些简单假设来推算:为了更准确地反映网络流量,了解各种业务所需带宽,需要对各种业务作出流量模型。
各种业务的流量(L)属性可以有以下变量:T-平均业务时长(视音频业务,主要是视频业务)C-总用户数(覆盖用户数)c-订户(渗透用户)数量,c=C×N,N-订户比率(渗透率)。
渗透率与竞争优势、业务适应性、业务定价以及用户经济能力、受教育程度、年龄、性别、职业、行为习惯等因素相关。
M-激活(在线)订户数量,M=c×m,m-峰值激活(在线)用户比率。
主要和订户数量以及时间相关。
订户数量越大,峰值在线率越低;时间主要指时间段,比如特定节假日、特定事件、特殊内容发生时段等,还有工作时间、休息时间。
n-忙时使用率,主要和平均业务时长、内容更新速度相关,l-单位业务流量,实际发生的单个业务流量。
主要和业务性质、编码方式相关,一旦选定就是固定的。
则某项业务流量L=L(l,T,C,c,M,n)=L(l,T,C,N,m,n)其中忙时使用率和在线率是最难掌握的两个变量,不同的业务有不同的模型,而且是随业务发展和时间变化的,需要不断统计分析。
通常的业务模型有以下几种:1用户管理2网络管理3网页浏览4文件和视音频下载(上载)5视频通信(IP语音、视频)6网络游戏7IPTV(含VOD、时移电视等)用户管理、网络管理是运营商自己内部的两项业务,占用的流量是基本固定的。
语音通信的忙时使用率和激活订户数量主要取决于用户本身需求,已经有足够多的传统话务理论研究和实际统计数据。
其他业务则与网络内容的提供、资费策略和用户需求之间的平衡相关,是经常变化的,是个交互的过程,需要经常统计分析、归纳调整。
流量模型应该分级——骨干层、汇聚层、接入层,因为流量是逐级汇聚、逐级收敛的,每层都要有合适的流量。
比如接入层收敛比是3/5,汇聚层收敛比是1/2,总收敛比就是3/10。
本文只讨论接入层,接入按50户一个节点考虑。
各种业务流量模型:1互联网(宽带接入、浏览网页):渗透率:N=10%订户数:c=C×N=5户。
峰值在线率:m=80%,忙时点击率n=30%l=0.5Mbps ,每个网页浏览的平均数据速率[按每个网页0.1MByte(文字、图片)=0.8Mbit、封装以后1Mbit、点击后显示时间不超过2s计算(2s下载),每次点击需要的速率大约0.5Mbps]则L=l×c×m×n=0.5×5×80%×30%×3=1.8Mbps12下载渗透率:N=8% ,是上网用户的一部分,按4/5计算。
订户数:c=C×N=4户在线率:n=80%忙时并发率:m=80%l=5Mbps (3小时下载1部5.4GByte的电影)=5×4×80%×80%×3=38.4MbpsL23上载渗透率N=6%,按上网用户的3/5考虑订户数:c=C×N=3户在线率:n=70%忙时并发率:m=50%l=10Mbps (10秒发送一封带10M附件的邮件)L3=3×10×70%×50%×3=31.5Mbps4网络游戏渗透率:N=4% ,是上网用户的一部分,按2/5计算。
订户数:c=C×N=4户在线率:n=80%忙时并发率:m=30%l=2Mbps (考虑到下一代游戏大量采用实景图像,比如环游世界、遨游太空、赛车等)。
L4=2×80%×30%×3=2.88Mbps5IPTV (高清)渗透率:N=8% ,和上网用户有部分不重叠订户数:c=C×N=4户在线率:m=80%忙时并发率:n=50%视频业务实时性和连续性要求很高。
忙时重合(并行)率是内容热度和资费的函数,也是节目时长的函数,目前没有现成的数学模型,也很难有固定的数学模型,由于广电系统宽带上网的优势主要在视频服务,视频节目时间又很长,因此忙时重合率取较高值80%。
l=10Mbps 每个激活的A VS或H.264编码的视频数据流量L5=4×10×80%×50%×3=48Mbps6可视电话渗透率:N=10% ,和上网用户关联度不大,但肯定会有重叠。
订户数:c=C×N=5户在线率:m=100%,电话本来没有在线率,为了和其他业务一致。
忙时通话率:n=30%,最繁忙时段用户同时通话的比率。
视频通信和语音通信有很大不同——语音通信是两个方向轮流占有信道的,还有通话间歇;视频通信双方图像始终显示,因此两个方向的流量在通信持续期间基本恒定。
假定下一代视频通信图像码率是2M,则双向共4M,语音流量可以忽略。
l=4MbpsL6=l×2×100%×30%=2.4Mbps7视频监控渗透率N=2%。
订户数:c=C×N=1户在线率:n=100%,全天候实时监控。
忙时使用率:m=100%(与监控方式有关,如果集中存储,流量始终不间断,就应该是100%,如果本地存储,循环监控,流量就是间歇的。
此处取前者)l=2MbpsL7=2×1=2Mbps总流量是L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=126.98Mbps。
以上是从统计角度按低渗透率计算出来的流量需求。
还需要考虑单个用户的极限流量需求:用户按3口之家设定,极限情况下每人一个高清视频流(10M×3)、一个高速下载(5M×3)、一个高速上载(5M×3);可视电话(2M);视频监控(2M);按照TDD双工模式总共64M。
其它应用带宽远低于视频和高速下载,而且在上述应用情形下一般不会同时发生,因此可以在64M范围内涵盖。
以此确定单台终端设备最低有效接入速率不能低于64M。
再考虑到订户居住可能较集中,比如5个订户集中在一个单元,从工程角度考虑,不能用多个接入设备为不同订户服务,即单台局端设备需要满足50户节点的总流量,因此单台局端设备最低有效接入速率不能低于126.98Mbps。
宽带渗透率在不同住宅会有很大差异,可以从0-100%(完全可能,比如广电自己的住宅区),平均能达到20%就不错了。
因此还需要考虑平均渗透率和高渗透率的情况。
为简单起见,不再重复上述过程,把结论列在下表中:低渗透率覆盖用户订户渗透率在线率忙时使用率单位数据量单位时长单位业务流量流量说明业务C(个)c(个) N m n MByte T(秒) l(Mbps)L(Mbps)网页浏览50 5 10% 80% 30% 0.1 2 0.5 1.8每订户3口人下载50 4 8% 80% 80% 5400 10800 5 38.4 每订户3口人上载50 3 6% 70% 50% 10 10 10 31.5 每订户3口人游戏50 2 4% 80% 30% 2 2.88 每订户3口人IPTV 50 4 8% 80% 50% 10 48 每订户3口人可视电话50 2 4% 100% 30% 4 2.4视频监控50 1 2% 100% 100% 2 2总计126.98 平均渗透率覆盖用户订户渗透率在线率忙时使用率单位数据量单位时长单位业务流量流量说明业务C(个)c(个) N m n MByte T(秒) l(Mbps)L(Mbps)网页浏览50 10 20% 70% 30% 0.1 2 0.5 3.15每订户3口人下载50 7 14% 70% 80% 5400 10800 5 58.8 每订户3口人上载50 6 12% 60% 50% 10 10 10 54 每订户3口人游戏50 4 8% 70% 30% 2 5.04 每订户3口人IPTV 50 8 16% 70% 50% 10 84 每订户3口人可视电话50 5 10% 100% 20% 4 4 视频50 3 6% 100% 100% 2 6监控总计214.99 高渗透率覆盖用户订户渗透率在线率忙时使用率单位数据量单位时长单位业务流量流量说明业务C(个)c(个) N m n MByte T(秒) l(Mbps)L(Mbps)网页浏览50 50100%40% 30% 0.1 2 0.5 9每订户3口人下载50 25 50% 50% 80% 5400 10800 5 150 每订户3口人上载50 20 40% 50% 50% 10 10 10 150 每订户3口人游戏50 15 30% 30% 30% 2 8.1 每订户3口人IPTV 50 40 80% 40% 50% 10 240 每订户3口人可视电话50 40 80% 100% 10% 4 16视频监控50 25 50% 100% 100% 2 50总计623.1 根据上表,极限情况下50户节点的局端带宽需求要高于623.1Mbps。