雙向改造EOC技術(shù)選擇和組網(wǎng)

金橋恒泰科技 雙向改造 EOC技術(shù)選擇和組網(wǎng) 余少波 博士 2010.3 金橋恒泰科技 主要內(nèi)容 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 基本內(nèi)容 金橋恒泰科技 一、 NGB的目標(biāo) 二、 RF與 IP（ IPQAM與 IPTV） 三、雙向化改造的基本模式 四、各種 EOC技術(shù) 五、 EOC技術(shù)選擇的基本考慮 六、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 一、 NGB的目標(biāo) 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney NGB的目標(biāo) 金橋恒泰科技 廣電總局科技司王效杰： 模擬改數(shù)字 全國一張網(wǎng) 進(jìn)行雙向化改造 讓電視變?yōu)樾畔⒔K端 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 二、 RF與 IP（ IPQAM與 IPTV） 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 基本內(nèi)容 金橋恒泰科技 RF? IP? IP化是發(fā)展方向 VOD NVOD TVOD IPQAM? IPTV? 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 二、 RF與 IP（ IPQAM與 IPTV） 金橋恒泰科技 RF vs IP 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 廣電網(wǎng)絡(luò)處于一個風(fēng)雨飄搖的技術(shù)變更的時代， RF(射頻）技術(shù)就要壽終就寢了， 取而代之的是光傳輸、 IP技術(shù)； 網(wǎng)絡(luò)的布局已不再是單一的樹型、星型、環(huán)型、拓補型等等來劃分，而是隨著 Intenet的接入，網(wǎng)絡(luò)格局也發(fā)生漸變；不僅是“最后一公里”的保衛(wèi)爭奪戰(zhàn)，基于 IP 技術(shù)的骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)的建設(shè)都落后了，或說不存在了，所謂虎之不存毛焉何 在？也只有適合 IP化的技術(shù)承載網(wǎng)，這種 IP Over SDH 、 IP OverDVB 、 IP Over X等等多重復(fù)制技術(shù)，才能走的更遠(yuǎn)。 作為無線射頻技術(shù)的武裝的腦子，也應(yīng)該被 IP技術(shù)醍醐灌頂了，才能把握時代脈 搏，才叫與時俱進(jìn)。 廣電有線網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)發(fā)展來看，從最初的共用天線系統(tǒng)（或閉路系統(tǒng)），到同 軸電纜干線網(wǎng)，到光纖同軸混合網(wǎng)（ HFC），乃至以后發(fā)展成為全光網(wǎng)絡(luò)，才是 終極目標(biāo)。 這是一個網(wǎng)絡(luò)材質(zhì)“光進(jìn)銅退 ”的交替時代，也是一個網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也以“ IP替代 RF更 新時代，更是一個網(wǎng)絡(luò)融合的“諸多業(yè)務(wù)于一身”的爭奪時代。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 二、 RF與 IP（ IPQAM與 IPTV） 金橋恒泰科技 IP是發(fā)展方向 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 當(dāng)小日本向美國鼓吹模擬高清時，美國經(jīng)研究選擇了數(shù)字電視。現(xiàn)在廣電發(fā)展數(shù) 字化也有兩種方案可選擇即 DVB-C和 IPTV,.建設(shè) 1550+GEPON網(wǎng) 絡(luò) ,1550CATV系統(tǒng)比 1310成本低 . 廣電應(yīng)全力發(fā)展寬帶 ,由 RF向 IP轉(zhuǎn)型 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 二、 RF與 IP（ IPQAM與 IPTV） 金橋恒泰科技 VOD 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney m VOD方案對比 金橋恒泰科技 方案 傳輸網(wǎng) 接收終 技術(shù)特點 標(biāo)準(zhǔn) 系統(tǒng)供 案例 發(fā)展前景 絡(luò) 端 化 應(yīng)商 NVOD 單向 DVB 犧牲帶寬來換取時間 標(biāo)準(zhǔn) Nstrea 國內(nèi)個 隨著 PVR， BVOD技 HFC STB 兩個模擬頻道可開展 兩部影片的點播，等 佳創(chuàng) 運營商 術(shù)的成熟，在單向網(wǎng) 絡(luò)的情況下，向 待時間約 10分鐘 BVOD方向發(fā)展。 BVOD 單向 HFC 非標(biāo)帶 硬盤的 犧牲存儲空間來換取 時間 非標(biāo) 中廣大 正 福建 中廣有 隨著雙向網(wǎng)絡(luò)的具備 向 TVOD方向發(fā)展 STB 兩個模擬頻道可開展 六部影片的點播，等 深威科 技 線 待時間約 30秒 IP VOD IP網(wǎng) IP STB IP網(wǎng)的先天雙向交互 標(biāo)準(zhǔn) 華為 香港 人口密集的城市 適合開展各種增值業(yè) 務(wù) 中興 UT 杭州 樂清 IPQAM VOD 各種上 行通道 帶上行 模塊的 適合 VOD，但對開展 各種增值業(yè)務(wù)有限制 標(biāo)準(zhǔn) 思科 華為 美國運 營商 人口比較分散的城區(qū) +HFC DVB STB 深圳 北京 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney NVOD（準(zhǔn)視頻點播） 金橋恒泰科技 NVOD是將一部片子切成幾個片段在一個模擬通道的幾個邏輯通道中按 一定的時間間隔進(jìn)行循環(huán)播放，這樣就可以使用戶在點播節(jié)目時在響應(yīng) 時間內(nèi)看到 NVOD的節(jié)目播出。舉例一部片子的時長為 80分鐘，素材 的碼率為 4.5Mbps/s，傳輸帶寬使用一個模擬通道進(jìn)行傳輸。計算出 在 38M的數(shù)字帶寬中可以劃分 4.5M的邏輯頻道為 8個 （ 4.5*8=36M），每個頻道播出的間隔通過計算為 10分鐘，也就是 說當(dāng)?shù)谝粋€頻道開始播出后 10分鐘第二個頻道開始播放節(jié)目， 10分鐘 后第三個頻道開始播放節(jié)目，以此類推在第 8個頻道播出 10分鐘后第一 個頻道正好播完 80分鐘的節(jié)目 ,這樣使用戶在任意時間內(nèi)點播時等待的 時間都是在 0-10分鐘。 NVOD的優(yōu)點是在單向的網(wǎng)絡(luò)中即可實現(xiàn)，系統(tǒng)構(gòu)架簡單，設(shè)備投 入少，缺點是比較浪費帶寬，用戶可以選擇點播的內(nèi)容數(shù)量也不多。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney NVOD（準(zhǔn)視頻點播） 金橋恒泰科技 為了能夠在 CATV系統(tǒng)中實現(xiàn) NVOD，各國都提出過不少方法，已被試 用過的方法有以下三種。 （ 1）在某一頻道循環(huán)播放節(jié)目，用戶收看此頻道時，通過一個計 數(shù)器進(jìn)行時間統(tǒng)計。計數(shù)器采用機(jī)頂盒的方式放在用戶終端，當(dāng)用戶收 看收費頻道時，計數(shù)器開始計時，按收看時間付費。 （ 2）充分利用頻道資源，采用多次重放方式，即在多個頻道中， 按一定時間間隔（例如每隔 10 min）播放同一個節(jié)目，用戶可以隨時 從頭收看節(jié)目。圖 3表示利用 9個頻道，每隔 10 min重新播放一部 1 5 h影片時進(jìn)度情況。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney NVOD（準(zhǔn)視頻點播） 金橋恒泰科技 （ 3）利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn) NVOD 在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，終端用戶可以在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中提取信息。根據(jù)這 一原理，可以把節(jié)目存放在服務(wù)器中，利用 CATV網(wǎng)開通計算機(jī)服務(wù)， 終端用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器中提取所需要的節(jié)目進(jìn)行觀看，其構(gòu)成 如圖 4所示。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney NVOD（準(zhǔn)視頻點播） 金橋恒泰科技 以上幾種實現(xiàn) NVOD的方法雖然方便了觀眾，但其實用范圍較小，多用 于星級飯店等，不便普及。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney BVOD（廣播式視頻點播） 金橋恒泰科技 BVOD技術(shù)是將一部片子按照特定的算法切分成很小的分組，分組的最 小單位為一個 Ts流的包長（ 188字節(jié)）， STB將接收到的分組在硬盤 中做緩存，將分組按算法拼裝成片子，這樣邊傳輸邊緩存，邊拼裝邊播 放，可以將用戶的等待時間縮短到很小。 BVOD的優(yōu)點是在單向網(wǎng)絡(luò)中即可實現(xiàn)，相比 NVOD，等待時間小，用 戶可以選擇的片子也多，缺點是要增加 STB的成本，非標(biāo)技術(shù)，與 CAS的集成也是一個比較突出的技術(shù)問題。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney TVOD（真正的視頻點播） 金橋恒泰科技 NVOD和 BVOD都是在沒有上行通道的單向網(wǎng)絡(luò)中實 現(xiàn)，是用戶與 STB之間本地的交互。 真正的點播 TVOD是用戶與遠(yuǎn)端服務(wù)器之間的交互， 目前主要有 : 1.基于 IP網(wǎng)的點播 2.基于 HFC網(wǎng)的 IPQAM點播 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney IPQAM 金橋恒泰科技 下行信號流程： VODserver響應(yīng)點播請求，將單節(jié)目傳輸流（ SPTS） 封裝成 UDP包經(jīng) IP骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸至 IPQAM， IPQAM完成解封裝并將多 個 SPTS流復(fù)用成多節(jié)目傳輸流（ MPTS） ,MPTS流經(jīng) IPQAM調(diào)制輸出 RF信號經(jīng) HFC傳輸?shù)?STB。 上行信號流程：物理網(wǎng)絡(luò)可以為 HFC的上行通道，以太網(wǎng)， ADSL等， STB端集成相應(yīng)的上行模塊： DOCSIS或網(wǎng)卡或 ADSL解調(diào)模塊。 DSM-CC（ SSP， LSCP） RTSP等各種協(xié)議通過上行通道完成與前端 服務(wù)器之間的交互。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney IP VOD（ IPTV） 金橋恒泰科技 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 二、 RF與 IP（ IPQAM與 IPTV） 金橋恒泰科技 IPQAM VOD 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney l l l l l 金橋恒泰科技 IPQAM 容量和成本估算： 一臺 24路 IPQAM設(shè)備，使用 64QAM調(diào)制； 占用 24個模擬頻點，占用 192M頻率； 單臺可支持 168路左右 4.5M 碼流的節(jié)目（不 考慮開銷是 192路） 頻譜利用率”： 0.88 用戶 /兆， 7用戶 /8M 假設(shè) 500M以下信號均不使用，實際點播可用 帶寬約 300M，實際可支持 266戶 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney l l l l l l l l 可支持的用戶數(shù)為： 金橋恒泰科技 IPQAM 使用模型： 30用戶開通， 50并發(fā)點播 一臺 IP QAM： ￥ 20萬 一臺 IPQAM可支持的用戶數(shù)為： 168/(0.3*0.5)=1120戶 每戶平均成本：￥：￥ 178.5 一個分前端可支持的用戶數(shù)： 266/(0.3*0.5)=1774戶 目前的分前端規(guī)模假設(shè)： 10,000戶， 2 臺光發(fā) 則使用模型中的開戶率應(yīng)變?yōu)?1.33 即不考慮在光節(jié)點內(nèi)的頻率復(fù)用的情況下， IPQAM的開戶上限 要限制在 1.33以內(nèi) 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 IPQAM 總速率計算： 其實用戶所看到的互動電視節(jié)目，不管采用什么方式， 本質(zhì)上都是一種數(shù)據(jù)流的表現(xiàn)，所以 2萬戶的互動電視用戶 所需的總速率等于 20000戶 *4Mbps/戶 =80Gbps 二、用 IPQAM實現(xiàn)互動電視的造價 一臺 24個頻點的 IPQAM總的速率為 38Mbps/頻點 24頻點 =912Mbps 為了計算方便，就算它 bps吧。 如果滿足 2萬戶的并發(fā)，全網(wǎng)需要 80臺 IPQAM，一臺 IPQAM 12萬元，單單 IPQAM設(shè)備的造價為： 80臺 *12萬 =960萬元。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 二、 RF與 IP（ IPQAM與 IPTV） 金橋恒泰科技 IP VOD（ IPTV） 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 IP VOD EPON+EOC直接上直接上 IPTV的造價 OLT的一個 PON口為 1。 25Gbps， 為了計算方便，就算是 1Gbps 吧。 滿足 2萬戶的并發(fā)，全網(wǎng)需要 80個 PON口，假設(shè)一個 PON口的平均 價格為 2萬（現(xiàn)在市場價肯定比 2萬要便宜），則 OLT總的成本 80*2 萬 =160萬。 假設(shè)一個 PON帶 32個 ONU，一個 ONU帶一個 EOC局端，假設(shè) ONU+EOC局端為 3000元 /套，造價為： 80 *32套 *3000元 =768萬 元 EPON+EOC合計為： 160萬 +768萬 =928萬元。 從以上計算就可以看出，廣電直接上 IPTV，可以充分發(fā)揮同軸電纜 的優(yōu)勢，滿足包括 IPTV、寬帶上網(wǎng)、監(jiān)控在內(nèi)的多業(yè)務(wù)需求。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 IP VOD 總速率計算： 其實用戶所看到的互動電視節(jié)目，不管采用什么方式，本質(zhì)上都是 一種數(shù)據(jù)流的表現(xiàn)，所以 2萬戶的互動電視用戶所需的總速率等于 20000戶 *4Mbps/戶 =80Gbps 二、用 IPQAM實現(xiàn)互動電視的造價 一臺 24個頻點的 IPQAM總的速率為 38Mbps/頻點 24頻點 =912Mbps 為了計算方便，就算它 bps吧。 如果滿足 2萬戶的并發(fā)，全網(wǎng)需要 80臺 IPQAM，一臺 IPQAM 12萬 元，單單 IPQAM設(shè)備的造價為： 80臺 *12萬 =960萬元。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 IPQAM 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 三、雙向化改造的基本模式 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 基本內(nèi)容 金橋恒泰科技 CMTS EPON+LAN EPON+EOC 技術(shù)比較 部署成本分析 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 三、雙向化改造的基本模式 金橋恒泰科技 CMTS 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 網(wǎng)絡(luò)提供雙向通信， 進(jìn)行雙向改造， 比特 /秒 目前能達(dá)到的水平） 單位帶寬成本太高。 金橋恒泰科技 優(yōu)點： 利用現(xiàn)有的 CATV網(wǎng)絡(luò)提供雙向通信，適合稀疏模式網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域； 大面積覆蓋低開通率情況下成本較低，少量前期投入即可在全網(wǎng)進(jìn)行業(yè)務(wù)受 理； 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品比較成熟； 缺點： 需要對 HFC光電傳輸鏈路部分進(jìn)行雙向改造 噪聲匯聚效應(yīng)； 采用 CMTS進(jìn)行雙向改造， 160M比特 秒（ DOCSIS3.0目前能達(dá)到的水平 ） 可承載業(yè)務(wù)有限，大帶寬業(yè)務(wù)無法滿足，無法提供全業(yè)務(wù)承載； 后續(xù)系統(tǒng)擴(kuò)容成本巨大； CMTS單位帶寬成本太高 。北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 三、雙向化改造的基本模式 金橋恒泰科技 EPON+LAN 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 到小區(qū)， 到樓道， 到戶， 技術(shù)， 產(chǎn)品異常豐富， 產(chǎn)品支持廠家眾多， ，價格也在大幅降低 這些公司來做。 “長寬 “聚友 金橋恒泰科技 優(yōu)劣勢分析： 優(yōu)點： 運營商不承擔(dān)用戶終端的投入，網(wǎng)絡(luò)未來升級改造方便； 網(wǎng)絡(luò)接入帶寬： 1000M到小區(qū) ， 100M到樓道 ， 10M到戶 ，接入帶寬高，可擴(kuò) 充性好，可以承載全業(yè)務(wù)運營； 采用外交互方式，不占用同軸電纜的頻率資源，光傳輸采用 EPON技術(shù)，傳輸 鏈路中實現(xiàn)沒有有源設(shè)備，維護(hù)方便，二張網(wǎng)同時運營，單網(wǎng)故障相互不影響。 目前的 LAN產(chǎn)品異常豐富，價格也非常低； EPON產(chǎn)品支持廠家眾多 ，相關(guān)產(chǎn) 品兼容性好，價格也在大幅降低。 缺點： 需重新入戶施工，施工量及施工難度都較大； 二張網(wǎng)絡(luò)分開運營，維護(hù)人員素質(zhì)要求高。 五類線入戶更適合沒有網(wǎng)絡(luò)的公司，像 長寬”、 聚友”這些公司來做。北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 三、雙向化改造的基本模式 金橋恒泰科技 EPON+EOC 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 駐地網(wǎng)公用平臺： 接入不可同日而語， IP語音 協(xié)議基礎(chǔ)， 相匹配的， 發(fā)展方向： 的以太網(wǎng)信號可以通過一個光纖共纖傳輸， 金橋恒泰科技 優(yōu)劣勢分析 優(yōu)點： 充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的同軸電纜、分支分配器資源，入戶施工難度小，節(jié)省建 網(wǎng)成本； 在小光站直接帶用戶的環(huán)境下，施工量大幅減少，改造速度快； 基于 Cable，基本不受同軸網(wǎng)絡(luò)上的噪聲對系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的影響，降低了工程 施工中同軸電纜系統(tǒng)質(zhì)量的要求； 終端設(shè)備成本較低。 EPON+EOC對廣電的戰(zhàn)略意義 先進(jìn)的 IP駐地網(wǎng)公用平臺：基于萬兆路由光交換平臺之上的成熟解決方案，與 業(yè)界簡單的 EPON接入不可同日而語，可支持高性能網(wǎng)管、組播、 語音、 VPN 等各種高附加值業(yè)務(wù)，可建設(shè)一套高質(zhì)量駐地網(wǎng)。 基于標(biāo)準(zhǔn)全開放的 IP協(xié)議基礎(chǔ)，符合廣電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢： EPON基于 基于 IP協(xié)議開 發(fā)的特性不受個別廠商私有技術(shù)挾制，產(chǎn)業(yè)鏈完善，對未來業(yè)務(wù)的支撐上無論硬 件、軟件還是相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)都能融為一體。 保護(hù)現(xiàn)有投資，可與廣電現(xiàn)網(wǎng)更好的融合： EPON的改造是與廣電現(xiàn)有城域網(wǎng) 的光纖、 Cable相匹配的 ，基本上不需要改動。 符合未來“三網(wǎng)合一三網(wǎng)合一”發(fā)展方向：支持合光模式，可以將廣電的電視信號與 EPON的以太網(wǎng)信號可以通過一個光纖共纖傳輸 ，到小區(qū)再分節(jié)目與 ONU。 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 三、雙向化改造的基本模式 金橋恒泰科技 技術(shù)比較 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 的方案都是最高的； 的方案有較大的成本優(yōu)勢和帶寬優(yōu)勢， 的網(wǎng)絡(luò)覆蓋成本將會很快下降到最低， 金橋恒泰科技 無論戶均覆蓋投資還是每戶開通成本， CMTS+CM的方案都是最高的 ；每用戶帶 寬低，網(wǎng)絡(luò)每兆帶寬成本 非常高； EPON+LAN的方案有較大的成本優(yōu)勢和帶寬優(yōu)勢 ，符合光纖到戶（ FTTH） 的網(wǎng) 絡(luò)發(fā)展趨勢，但入戶施工難度較大； EPON+MOCA的網(wǎng)絡(luò)覆蓋成本將會很快下降到最低 ，改造工程量和難度小，符合 光纖到戶（ FTTH） 的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢，每用戶帶寬高，可以很好滿足業(yè)務(wù)需要； 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 三、雙向化改造的基本模式 金橋恒泰科技 部署成本分析 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 金橋恒泰科技 四、各種 EOCEOC技術(shù) 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney 基本內(nèi)容 金橋恒泰科技 什么是 EOC PLC PNA WIFI MOCA 比較分析 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney EOC？ 四、各種 EOCEOC技術(shù) 金橋恒泰科技 什么是 ？ 北京金橋恒泰科技有限公司 /webmoney EoC？ HFC（ 入戶方案， EPON（ 什么是 ？ 金橋恒泰科技 EoC（ Ethernet over Coax 以太數(shù)據(jù)通過同軸電纜傳輸） 在有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造的方案中，除了 HFC（ Hybrid Fiber Coaxial）方案（ CM） 和光纖收發(fā)器到樓 +LAN+LAN入戶