互聯(lián)網(wǎng)+時代的廣電網(wǎng)絡未來發(fā)展

1、 互聯(lián)網(wǎng)+時代的廣電網(wǎng)絡未來發(fā)展 Internet + Broadcast television networks for the future development of The Times 李琦 杭州萬隆光電設備股份有限公司 311241 Liqi Hangzhou Prevail Optoelectronic Equipment CO.,LTD 311241 摘要：在即將進入互聯(lián)網(wǎng)+時代，通過對現(xiàn)有廣電網(wǎng)絡傳輸技術和業(yè)務模式的分析，預測廣電網(wǎng)絡在互聯(lián)網(wǎng)+時代的傳輸技術發(fā)展方向和設備制造商的應對措施。 Abstract：On entering the Internet age +, ba

2、sed on the existing radio and television network transmission technology and the analysis of the business model, to predict the transmission of Broadcast television networks in the era of Internet + technology development direction and equipment manufacturers. 主題詞： 廣電網(wǎng)絡 發(fā)展 轉型Key words: Broadcast tel

3、evision networks Development Transformation 面對互聯(lián)網(wǎng)+時代的來臨，廣電網(wǎng)絡有信心應對來自多方的競爭壓力，2009年廣電網(wǎng)絡就開始實施下一代廣播電視網(wǎng)絡（NGB)，其主要目的在于將單向的有線同軸網(wǎng)絡建設成為能夠雙向通信的一個高帶寬網(wǎng)絡。通過幾年的大規(guī)模建設和改造，目前廣電網(wǎng)絡基本具備開通雙向數(shù)據(jù)的能力，到2015年底，有線電視用戶總額2.14億戶，雙向覆蓋達到52%，滲透率達到30%.1 廣電網(wǎng)絡之前的自成體系、互不連通、分級管理，模式落后的狀態(tài)正在打破，以先進傳輸系統(tǒng)OTN為紐帶的干線網(wǎng)絡建設極大促成了“一省一網(wǎng)”整合與和“雙向網(wǎng)改造”。在正式提出

4、互聯(lián)網(wǎng)+概念的2013年，住建部和工信部就聯(lián)合發(fā)布了光纖入戶的設計施工和驗收規(guī)范兩個國家標準，將光纖入戶作為新建住宅的強制建設要求。同年。國務院發(fā)布的“寬帶中國”戰(zhàn)略，要求到2015年，基本實現(xiàn)城市光纖到樓入戶、農村寬帶進鄉(xiāng)入村，發(fā)達城市的寬帶接入能力到100Mbps，隨后提出了互聯(lián)網(wǎng)+的概念，強化了互聯(lián)網(wǎng)技術對整個經濟的涵蓋和影響。隨著光器件及線路成本的進一步下降，以FTTH為代表的全光組網(wǎng)模式相比傳統(tǒng)模式在成本、帶寬、全業(yè)務接入能力、抗干擾性、功耗等方面將逐漸凸顯優(yōu)勢，對廣電網(wǎng)絡的同軸無論在帶寬和成本上都形成巨大壓力。面對互聯(lián)網(wǎng)+時代的到來，無論是廣電網(wǎng)絡運營商還是設備制造商都要面對新技術

5、的日新月異和強大的競爭對手，分析研究各種困難與機遇，使自己立于不敗之地。 一. 廣電網(wǎng)絡主干傳輸技術OTN 隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，骨干網(wǎng)中超過90%的容量已用于承載IP業(yè)務，而且IP承載網(wǎng)承載的業(yè)務也已經由單一的、盡力而為的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，向軟交換、專線、三重播放、互聯(lián)網(wǎng)等多類業(yè)務發(fā)展。豐富的業(yè)務類型對于IP承載網(wǎng)和傳送網(wǎng)的服務質量、安全性和可靠性都提出了更高的要求。隨著IP承載網(wǎng)所需的電路帶寬和顆粒度的不斷增大，以VC調度為基礎的SDH網(wǎng)絡在擴展性和效率方面呈現(xiàn)出明顯不足，在光層上直接承載IP/MPLS的架構已經成為大勢所趨。 光傳送網(wǎng)OTN(Optical Transport Network

6、)是以波分復用技術為基礎、在SDH和WDM技術的基礎上發(fā)展起來的，綜合了SDH的優(yōu)點及WDM的優(yōu)點，在光層組織的傳送網(wǎng)絡，是下一代骨干傳送網(wǎng)的代表性技術。它完美地解決了傳統(tǒng)WDM設備無波長以及子波長調度的能力、組網(wǎng)能力差、保護機制不完善與OAM 能力弱等問題。OTN 技術無論在網(wǎng)絡結構上還是在兼容性上，都很好地結合了傳統(tǒng)SDH和WDM 的優(yōu)勢，對于各層網(wǎng)絡都有相應的管理監(jiān)控機制和網(wǎng)絡生存性機制。OTN目前從單波容量40G進化到100G,更先進400G容量已經開始商業(yè)化了。 OTN在廣電網(wǎng)絡中主要用于省到市/縣的高清、標清數(shù)字電視節(jié)目及視頻點播流的傳輸，結合骨干路由交換機組成?。▍^(qū)）大容量有線電

7、視干線傳輸網(wǎng)。如果與”云”存儲服務器陣列對接的話，就建立了廣電業(yè)務的“云”平臺。 2. 廣電網(wǎng)絡接入網(wǎng)現(xiàn)有技術狀況 由于有線電視網(wǎng)絡架構的局限性，傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡實際上是全域網(wǎng)中的一個接入部分。在單向的同軸網(wǎng)絡上進行雙向數(shù)據(jù)傳輸，充分發(fā)揮同軸的下行帶寬優(yōu)勢，是有線電視網(wǎng)絡應對電信運營商競爭的一個重要技術手段，目前普遍采用以下技術進行電視和數(shù)據(jù)接入： 1.單向傳輸1550全光網(wǎng)絡由于國內有線電視設備廠商對摻餌光纖放大器技術理解透徹后，整機價格大幅度下降，1550全光傳輸系統(tǒng)在長距離傳輸、密集光節(jié)點部署上的優(yōu)勢得到體現(xiàn)，從2003年開始的的網(wǎng)絡建設中得到大規(guī)模實際應用。尤其是NGB（下一代廣播電

8、視網(wǎng)絡）規(guī)劃的出臺和EPON技術的實際規(guī)模應用，1550全光網(wǎng)絡系統(tǒng)事實上成為下行有線電視傳輸?shù)臉藴省?.DOCSIS技術和C-DOCSIS技術DOCSIS技術是為在同軸上進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{制解調技術，是目前最成熟、最標準的一種電纜數(shù)據(jù)傳輸技術。DOCSIS充分利用了現(xiàn)有的HFC同軸網(wǎng)絡，不需要在用戶家庭重新布線，技術標準及產品成熟，頭端與終端各自獨立。在歐美和國內都已經大量使用。DOCSIS3.0版本的CMTS系統(tǒng)利用其具備的IPQAM性能，能有效降低高清互動點播建網(wǎng)成本。最新的DOCSIS3.1版本將帶寬擴展到1200MHz,將OFDM調制技術納入其中，極大的提高了網(wǎng)絡的抗干擾性。 C-DO

9、CSIS是一種獨特的適合中國市場的解決方案,專門針對中國的基礎設施要求以及中國的新一代融合需求，將DOCSIS定制為“最后100米”解決方案，也稱DOCSIS EOC,其標準已于2012年8月正式發(fā)布，C-DOCSIS是DOCSIS3.0標準的中國簡化版，簡化了DOCSIS/CMTS 系統(tǒng)的路由交換功能，這部分功能交由上層路由器完成，兼容已有的 DOCSIS1.1/2.0/3.0 的標準終端。3.PON技術(光纖入戶） 無源光網(wǎng)絡(PON)技術是為了支持點到多點應用發(fā)展起來的光接入網(wǎng)技術，它與有線電視的網(wǎng)絡架構十分相似，用一根光纖，利用波分復用技術，實現(xiàn)雙向通信。目前市場主要采用EPON和GP

10、ON兩種設備。PON技術由于可以采用樹形結構方式組網(wǎng)，可以有效減少光纖用量，他拋棄了各家的基礎纜線之爭，是目前光纖入戶(FTTH)的最佳技術支持。廣電在進行FTTH建設時，必須考慮單向的有線電視，這與電信運營商的光纖入戶概念有一些差異。 4. EOC技術EoC(Ethernet over Coax)是用于在近距離同軸電纜上傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號的一種技術，主要將機房傳送至小區(qū)或大樓的光纖寬帶數(shù)據(jù)信號通過同軸電纜向用戶傳輸，滿足用戶端多業(yè)務開展帶來的高帶寬需求。EOC是引進國外家庭多媒體網(wǎng)關技術而延伸過來的一種非標準產品，他在協(xié)議標準制定中對QoS保證、業(yè)務規(guī)劃、帶寬控制等牽涉到網(wǎng)絡運營層面的問題考

11、慮很少。三.廣電網(wǎng)絡技術發(fā)展方向經過幾年的的大規(guī)模建設和業(yè)務開展情況，同時隨著接入網(wǎng)技術的發(fā)展，面對互聯(lián)網(wǎng)+時代，廣電網(wǎng)絡技術發(fā)展的趨勢： 1.OTN技術無論是從網(wǎng)絡結構上還是從兼容性上，都很好的結合了傳統(tǒng)SDH/SONET和WDM的優(yōu)勢，對于各層網(wǎng)絡都有相應的管理監(jiān)控機制和網(wǎng)絡生存性機制。OTN可以實現(xiàn)2.5G、10G、40G、100G業(yè)務的透明傳送能力，具有WDM系統(tǒng)高速大容量傳輸?shù)膬?yōu)勢.可以滿足承載HDTV、互動電視、OTT視頻、高速互聯(lián)網(wǎng)接入、集團客戶專線等NGB業(yè)務發(fā)展的需要。 以省為單位建立視頻“云平臺”，省干線、市干線傳輸逐步全部采用OTN,單波100G傳輸設備，在各縣級網(wǎng)絡機房

12、設立高速（T級）路由交換器，合理部署CDN(視頻分發(fā)系統(tǒng)）節(jié)點，實現(xiàn)大容量的視頻數(shù)據(jù)流傳輸和交換，達到縣級電視臺的節(jié)目交換和開展大并發(fā)流的VOD業(yè)務。縣級網(wǎng)絡公司也會逐漸部署OTN網(wǎng)絡，開展對安全性、可靠性高的業(yè)務，如銀行、社保等聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。 2.同軸射頻帶寬進一步擴展，從目前的1000Mz擴展到1200MHz，中期目標達到1700MHz,遠期目標擴容到3000MHz。目前已大規(guī)模覆蓋的EOC設備，由于標準化的缺失及后進演進路線不明確，將會逐步退出市場，在同軸上的數(shù)據(jù)傳輸將主要依賴于成熟的DOCSIS標準。DOCSIS 3.1標準的目標是將下行的頻譜擴展到1700MHz，并且采用至少QAM102

13、4的調制，這樣就將一個下行組的帶寬擴展到10Gbps。 在有線同軸電纜中傳輸無線WIFI（2.4GHz)信號和移動3G/4G(3.5GHz），解決了無線城市系統(tǒng)的WIFI信號和移動3G/4G信號無法有效覆蓋進入家庭的難題，同時也解決了普通家用無線路由器存在的穿墻難無法均衡覆蓋的難度。在現(xiàn)有的技術和生產工藝工條件下，頻率平滑擴容到1200MHz是可以實現(xiàn)低成本的升級。但要擴容到1700MHz甚至2.4G,由于高頻的固有特性，現(xiàn)有的射頻生產工藝必須升級成微波生產工藝，投入的成本巨大。因此在今后幾年內1.2G將會成為有線電視網(wǎng)絡設備的一個主流,也就是說，今后的有線電視光電設備的帶寬都會擴展到1.2G

14、。 3.光纖入戶（FTTH)規(guī)模進一步擴大基于同軸電纜的電視和數(shù)據(jù)傳輸由于其帶寬的巨大優(yōu)勢，在相當一個時期內很難被其他技術所徹底取代，但是隨著國家寬帶戰(zhàn)略的實施以及FTTH建設方式隨著住建部的相關政策出臺得到了明確和規(guī)范，同時隨著光器件及線路成本的進一步下降，以FTTH為代表的全光組網(wǎng)模式相比傳統(tǒng)模式在帶寬、全業(yè)務接入能力、抗干擾性、功耗等方面將逐漸凸顯優(yōu)勢，廣電網(wǎng)絡面對電信運營商的競爭，也在開始FTTH建設，尤其是在新建網(wǎng)絡中，由于成本優(yōu)勢較明顯，基本開始采用光纖入戶方案?？梢灶A見的廣電FTTH接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢： 3.1 數(shù)據(jù)與數(shù)字電視仍然會在兩個平臺上運行，其匯接點在IPQAM設備。EPO

15、N/GPON設備用于解決互動電視的上行通道和純數(shù)據(jù)業(yè)務，下行通道采用IPQAM推流方式，充分利用了射頻帶寬資源。 3.2 前端設備電信化、標準化：傳統(tǒng)的有線電視設備屬搭積木式堆疊而成，這樣造成設備的性能指標參差不齊，布線雜亂，設備管理復雜，同時占用大量機房空間，不利于今后的業(yè)務發(fā)展。今后的有線電視前端設備完全按機柜化、模塊化配置，在一個2米標準機柜里，光發(fā)射機、光放大器、 光開關、OLT、光分路器、光纖配線盤等做成模塊插在機框里，設計專門的交換調度?？旎虮嘲澹ㄟ^網(wǎng)管系統(tǒng)根據(jù)需要進行配置，方便靈活，類似今天的SDH系統(tǒng)。這樣提高了設備的集成度，有效減少設備在機房中占用空間，有線電視設備結構設計

16、將逐步向電信標準看齊。 3.3 單向電視的光纖入戶，對前端光功率的需求成幾何級數(shù)增長。高功率(>37dBm)輸出的鉺鐿光纖放大器將和高密度(>48)PON口的OLT設備共同構成廣電FTTH前端網(wǎng)絡。 3.4.由于FTTH網(wǎng)絡建設規(guī)模增速很快，對光纖入戶光接收機的要求也也來越嚴格：超低光功率、小型化、高電平、低價格、標準化。我們認為今后的FTTH光機是這樣一個標準化產品：他的外形尺寸完全符合SFP外形標準，可以內嵌在機頂盒或電視機中，在機頂盒或電視機里做射頻環(huán)出。這樣的產品，實際有很多工作標準工作需要運營商、有線電視設備制造商、機頂盒制造商、電視制造商多家合作制定相關的技術標準，包括

17、以外形尺寸、接收光靈敏度、輸出電平、光接口、供電方式等。對于ONU來說，其未來的發(fā)展實際也是要作同樣的的工作，將ONU內置于電腦、機頂盒或電視中2。 4. 1550全光網(wǎng)絡下的視頻點播用戶數(shù)規(guī)模急劇擴展在廣電總局規(guī)劃的下一代廣播電視（NGB)和全光PON網(wǎng)絡標準中，都把1550nm波長分配給有線電視業(yè)務。摻鉺光纖放大器（EDFA）的大規(guī)模商業(yè)化 1550傳輸系統(tǒng)的顯現(xiàn)出來的巨大技術和價格優(yōu)勢，使得廣電系統(tǒng)在2005年以后的網(wǎng)絡建設中，大部分采用的是1550全光網(wǎng)絡模式，尤其是在農網(wǎng)中1550全光網(wǎng)絡基本成為有線電視網(wǎng)絡的事實標準。 采用IPQAM進行視頻點播3是廣電運營商面對競爭，在現(xiàn)有網(wǎng)絡下

18、迅速發(fā)展業(yè)務的首選，他充分利用了有線電視的射頻帶寬資源，在高清互動，甚至4K/8K節(jié)目傳輸中是其他傳輸媒介不可比擬的，利用1550直調光發(fā)射機和光復用器技術可以有效解決信號插播問題。 本地節(jié)目和24/32頻點IPQAM信號進入本地1550直調光發(fā)射機，通過波分復用器與從中心機房來的主波信號混合，經EDFA放大，然后通過光網(wǎng)絡將信號送下去。按照目前流行的用1550nm光纖放大技術與直調式1550nm光發(fā)射機波分復用的模式，基本每臺光放大器需要配備3-4臺直調式1550nm光發(fā)射機才能實現(xiàn)30%以上的點播率。 隨著高清互動業(yè)務的快速發(fā)展，廣電網(wǎng)絡對高密度IPQAM設備、智能化1550直調插播光發(fā)射

19、機的需求在短期內會成大規(guī)模增長，預計在未來5年內會成為廣電網(wǎng)絡的投資重點。 四.互聯(lián)網(wǎng)+時代，傳統(tǒng)廣電設備制造商的轉型與發(fā)展 中國的廣電設備制造商通過近30年的不斷奮斗和創(chuàng)新，在傳統(tǒng)的HFC設備、光電纜、接插件等的研發(fā)、生產能力、系統(tǒng)維護上實際已領先于世界，中國廣電設備制造商的創(chuàng)新和制造管理能力不容他人小覷。雖然我們的C-DOCSIS也已經成為DOCSIS的組成部分，但我們在完整技術標準制定、芯片設計生產上領域遠遠落后于外國企業(yè)和本土的電信企業(yè)。在傳輸技術向IP技術融合的大趨勢下，可以預測未來的中國廣電網(wǎng)絡市場前景及廣電設備制造上的轉型發(fā)展： 1.視頻流傳輸IP化。由于TCP/IP協(xié)議的開放性

20、和易操作性，電信的IPTV及基于互聯(lián)網(wǎng)絡的OTT業(yè)務出現(xiàn)，IP流的易存儲、易交換性徹底顛覆了傳統(tǒng)的電視收看模式，同時表現(xiàn)出來的低成本，使得傳統(tǒng)的電視用戶大量流失。在這樣的競爭環(huán)境里，視頻流的IP化傳輸和交換成為一種技術主流。 2.從傳統(tǒng)的供求關系轉為以服務為主的系統(tǒng)集成商：.高清互動市場開始逐步規(guī)?；l(fā)展，在設備供應體系上，開始打破了傳統(tǒng)的買賣關系，逐步建立起以服務為主體的市場體系，品牌優(yōu)勢集中顯現(xiàn) 3.由于需求量巨大，有線電視 FTTH設備將會實現(xiàn)自動化流水線生產，對目前整個傳統(tǒng)設備制造商的產品標準、生產工藝、調試工藝、生產裝備、制造理念產生重大影響。在前端，電信化的標準體系會被接受，自動化

21、的測試軟件、自動測試儀器會被大量使用、對高功率(45dB/48dB)光放大器的最求將會永無止境.對FTTH光接收機，在研發(fā)上會對接插件、光接頭、光探測器等器件的小型化進行標準化設計，在生產上會建立自動化流水線生產，將會采用家電企業(yè)的生產和服務標準。在市場中，品牌集中度進一步集中，大品牌廠商的生產能力將會以百萬臺甚至千萬臺計，利潤總額和利潤率會較現(xiàn)在大幅提高，這對傳統(tǒng)設備制造商來說，具有極大的誘惑力，雖然有技術上的儲備、但對原有的器件供應鏈、品質控制、融資能力都是一個巨大的考驗。 5. EPON/GPON數(shù)據(jù)接入網(wǎng)產品在電信市場各廠家的份額很穩(wěn)定，在廣電的數(shù)據(jù)接入網(wǎng)市場上目前競爭很激烈，但隨著廣電有線網(wǎng)絡的整合力度加大，以省為單位