面向ngb电缆接入技术需求白皮书

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 209年 4月i版 权 声 明国 家 广 播 电 影 电 视 总 局 科 技 司 所 有 ， 209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 。i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。i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 -ACEiv深圳市飞通宽带技术有限公司 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v目 录1概述 .11.1背景 介绍 .11.2宽带 接入 技术 现状 与发 展 .11.3编制 目的 .22需求 设计 原则 .23参考 依据 .24术语 和定 义 .35系统 结构 描述 .46业务 类型 及用 户接 入带 宽需 求 .46.1业务 类型 .46.2用户 接入 带宽 演进 策略 .57信道 带宽 与可 扩展 需求 .68物理 层需 求 .69MAC层需 求 .710以太 网支 持能 力需 求 .811系统 接入 能力 需求 .812带宽 管理 需求 .813安全 需求 .913.1加密 .913.2接入 端设 备认 证 .913.3用户 标识 和溯 源 .914网络 及设 备管 理需 求 .914.1基本 要求 .914.2配置 管理 需求 .1014.3性能 管理 需求 .1014.4故障 管理 需求 .1014.5安全 管理 需求 .1115互通 性需 求 .1116扩展 性需 求 .1117应用 场景 和组 网需 求 .1117.1200户应 用场 景 .1217.250户应 用场 景 .1218接入 设备 需求 .13vi18.1局端 设备 .1318.2接入 终端 设备 .1411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 。 加 快 建设新 一代 有线 数字 电视 网络 不仅 是有 线网 络自 身升 级换 代、 实现 可持 续性 发展 的内 在需 求， 更是 推进 国家 信息 化的 必然 要求 。 有线 电视 网是 国家 重要 的信 息化 基础 设施 ， 具有 业务 内容 丰富 、 内 容 可控 可管 、 用 户 群体巨 大等 方面 的优 势， 可 以 满足 未来 多种 业务 发展 的需 求 ， 符合 以视 频为 主导 的宽 带业 务 发展趋 势。 因此 ， 在 国家 信息 化 中更 多地 依靠 有线 电视 网络 ， 充分 发挥 广电 网络 的优 势 ， 是 符合中 国国 情、 从 实 际出 发的 选择 ， 是 以 较短 的时 间、 较 低 的成 本， 跨 越 数字 鸿沟 ， 实 现 进 入千家 万户 的信 息化 和安 全的 信息 化的 有效 途径 。 2008年 12月 4日， 科 技部 与国 家广 电总 局正 式签 署了 国家 高性 能宽 带信 息网 暨中 国下一 代广 播电 视网 自主 创新 合作 协议 书， 按照 协议 要求 ，广 电总 局开 始着 手建 设下 一代 广 播电 视网 （ NGB）。电 缆 接 入 技 术 （ EoC） 是 下 一代 广播 电视 网 （ NGB） 的 关 键技 术之 一， 即 基于同 轴电 缆， 通 过 各种 数字 调制 技术 来承 载以 太网 业务 和其 他各 种综 合业 务， 实 现 下一 代 广播电 视网 （ NGB）的 用户 宽带 接入 。利 用该 技术 进行 有线 电视 网络 宽带 、双 向化 改造 ，可 以有效 发挥 有线 电视 网频 带宽 、 成 本 低、 易 普 及的 优势 ， 有 利 于 有线 电视 网络 建设 成为 千家 万户的 多媒 体信 息平 台 ， 满足 社会 各界 和 广大 居民 的多 方面 需求 ，推 进三 网融 合。1.2宽带 接入 技术 现状 与发 展我国 有线 电视 网 拥有 用户近 1.5亿户 ， 由 于 全国 各地 的经 济发 展状 况极 不平 衡， 加 上 其他历 史和 客观 原因 ， 各 地 有线 广播 电视 网络 存在 很大 差异 ， 大多 数用 户的 网络 仍然 是单 向 网络 。 随 着 业务 发展 和三 网融 合的 迫切 需求 ， 对 有 线电 视网 络质 量和 承载 能力 提出 了更 高的 要求， 有线 电视 网络 必须 进行 数字 化和 双向 化 改造 。随着 信息 技术 的不 断发 展， “光进 铜退 ”逐渐 成为 趋势 ， 每 个 光节 点覆 盖的 用户 数 逐渐 减少，从 2000户减 少到 500户、 200户、 50户， 甚至 部分 实现 了光 纤到 户（ FTH）。 调 研 表明，目前我国有线电视网络中，光节点覆盖用户数为 200户以下的用户已经占总用户数的15.5%以上。根据国内外网络发展趋势，下一代广播电视网（ NGB）面向未来五年到十年，光节 点覆 盖发 展到 200户或 50户以 内， 甚 至 大规模 FTH的 部 署 。 从网 络改 造的 方式 上看 ，目前 国内 存在 多种 基于 有线 电视 电缆 分配 网的 双向 接入 技术 ， 但 实 现方 式存 在很 大差 异。 设备产 品种 类繁 多、 网络 承载 性能 差异 大 ， 提 供 的带 宽和 支持 的业 务也 各不 相同 ， 缺乏 标准 规范 。 一方 面， 众 多 技术 方案 的出 现反 映了 市场 的需 求， 给 运 营商 提供 了更 多的 选择 空间 ； 另一方 面众 多的 方案 也给 决策 带来 了困 难。从 技术 角度 来说 ，各 技术 方案 均有 其各 自的 局限 性 。从信道带宽来看，有些技术选用的信道带宽不是 MHz的整数倍，不符合我国有线电视网络的 信道 带宽 规划 要求 ， 不 利 于信 道的 合理 分配 和有 效利 用。 从 协 议性 能来 看， 有 些 技术 提供的 业务 速率 不能 满足 当前 和未 来一 段时 期业 务发 展的 带宽 需要 ，有 些技 术没 有很 好的 解 决服务 质量 （ QoS）保 障问 题， 不能 提供 包括 实时 流媒 体等 各种 业务 所需的 QoS。另 外 ， 从成 本角 度来 看， 由 于 缺乏 统一 的标 准， 特 别 是缺 乏具 有中 国自 主知 识产 权的 标准， 各 种 方案 均难 以形 成规 模效 应， 造 成 双向 化改 造的 效果 不一 和成 本降 低 困难 ， 因 而 难 以大规 模推 广 。21.3编制 目的面 向下 一代 广播 电视 网（ NGB） 电缆 接入 技术 （ EoC）需 求白 皮书 在 编制 过程 中，充分 考虑 到了 我国 有线 电视 网络 的技 术发 展， 根 据 现有 网络 的信 道条 件和 应用 需求 ， 面 向 未来网 络的 发展 趋势 ， 聚 合 现有 几种 技术 的突 出优 点， 根 据 下一 代广 播电 视网 络发 展的 统一 规划， 制 订 相关 的需 求。 以 便 促进 相关 接入 技术 的收 敛， 为 将 来有 线电 视网 络成 为大 容量 、 全双向 、 全 交 互、 全 功 能的 下一 代综 合传 输网 络， 业 务 相互 之间 实现 融合 ， 基 本实 现光 纤到 户（ FTH）的 完整 标准 化体 系做 技术 储备 。2需求 设计 原则需求 作为 有线 电视 电缆 宽带 接入 技术 的开 发和 遴选 的指 导原 则，其 设 计必 须遵 循以 下 原则。 标 准性 原则：必须 遵循 已颁 布的 国家 标准 和行 业标 准。 确 保 基于 本需 求开 发出 来的 技 术具有 横向 和纵 向的 兼容 性。 合理 性原 则：所提 出的 需求 应该 在充 分利 用和 挖掘 现有 有线 电视 电缆 网络 资产 的前 提 条件下 有充 分的 技术 实现 可行 性。 从而 最大 限度 保护 既有 投资 、发 挥存 量资 产的 效益 最大 化。可扩 展性 原则：宽带 接入 的用 户需 求和 技术 的发 展是 长期 的、 渐 进 的。 需 求 设计 必须 保证先 进性 和可 扩展 性， 先 进 性是 指能 够反 映近 期和 中期 未来 的用 户需 求； 另 一 方面 ， 可 扩 展性保 证了 可以 通过 扩展 满足 远期 未来 的需 求。保 证 基于 本需 求开 发的 技术 和系 统可 以随 着 业务需 求扩 展和 技术 进步 进行 平滑 升级 。 并 且 扩展 性必 须能 够符 合主 流技 术发 展的 趋势 ， 适 应“ 光进 铜退 ” 的趋 势。可管 可控 原则：必须 满足 不同 角度 不同 层面 的可 管理 性、 可 控 制性 ， 保 证 网络 运营 的 规范和 网络 的健 康发 展。 经济 性原 则：确保 基于 本需 求开 发出 来的 电缆 宽带 接入 技术 在保 证性 能的 基础 上， 具 有良好 的经 济性 。 业务 驱动 原则：下一 代广 播电 视网 （ NGB）的 技术 发展 是业 务驱 动型 的。 在兼 顾我 国有线电 视网 络和 技术 发展 现状 的基 础上 ， 从 业 务发 展和 业务 承载 的角 度出 发， 研 究 和制 定符 合下一 代广 播电 视网 （ NGB）业 务发 展需 要的 电缆 接入 技术 。3参考 依据1有线 电视 网双 向化 改造 指导 意见 （ 技网 字 2007358号文 件 “ 广电 总局 科技 司关 于印 发有线 电视 网双 向化 改造 指导 意见 的通 知 ” ）， 国 家广 播电 影电 视总 局科 技司 （ 2007.12）2GY/T106-1999有线 电视 广播 系统 技术 规范3GY/T135-1998有线电 视系 统物 理发 泡聚 乙烯 绝缘 同轴 电缆 技术 要求 和测 量方 法修订征求 意见 稿 4GY/T137-1999有线 电视 系统 分支 器、 分配 器技 术要 求和 测量 方法 修订 征求 意见 稿5GY/T221-2006有线 数字 电视 系统 技术 要求 和测 量方 法 .6YD/T1171-2001IP网络 技术 要求 -网络 总体7YD/T1475-2006接入 网技 术要 求 -基于 以太 网方 式的 无源 光网 络8ITU-TG.1010:End-usermultimediaQoScategories4术语 和定 义3AONActiveOpticalNetwork有源 光网 络CATVCableTelevision有线 电视CBATCoaxialBroadbandAccessTerminal同 轴 电 缆 宽 带 接 入 网 局 端 设备CNUCoaxialNetworkUnit同 轴 电 缆 宽 带 接 入 网 接 入 端（调 制解 调） 设备CoSClassofService业务 分类DBADynamicBandwidthAllocation动态 带宽 分配EoCEthernetoverCoaxialcable基 于 同 轴 电 缆 以 太 网 承 载 技术FEFastEthernet快速 以太 网（ 100M）FTPFileTransferProtocol文件 传输 协议FTTHFiberToTheHome光纤 到户GEGigabitEthernet吉比 特以 太网HDTVHighDefinitionTelevison高清 晰度 电视HFCHybridFiber Coaxial光 缆 -同轴 电缆 混合 网HTTPHyperTextTransferProtocol超文 本传 输协 议IMInstantMessaging即时 通讯IPInternetProtocol互联 网协 议IPTVInternetProtoclTelevisonIP电视MACMediaAccessControl媒体 接入 控制MTBFMeanTimeBetweenFailure平均 故障 间隔 时间ODNOpticalDistributionNetwork光分 配网 络OLTOpticalLineTerminal光线 路终 端ONUOpticalNetworkUnit光网 络单 元P2PPeertoPeer 对等 网络PONPassiveOpticalNetwork无源 光网 络QoSQualityofService业务 质量RFRadioFrequency射频 技术SDTVStandardDefinitonTelevision标准 清晰 度电 视SNMPSimpleNetworkManagementProtocol简单 网络 管理 协议TCPTransmissionControlProtocol传输 控制 协议TDDTimeDivisionDuplex时分 双工TDMATimeDivisionMultipleAccess时分 多址VLANVirtualLocalAreaNetwork虚拟 局域 网VoIPVoiceofInternetProtocolIP电话45系统 结构 描述现有 有线 电视 网络 是以 光纤 为干 线的 光缆 -同轴 电缆 混合 网（ HFC）， 有 线 电 视 网 络 双 向化改 造技 术主 要包 括接 入网 光传 输改 造技 术和 用户 接入 改造 技术 两部 分。 在光 传输 改造 方面 ， 相 比 有源 光网 络 （ AON） 技 术 ， 无 源 光网 络 （ PON） 技 术 具有 拓扑 结构简 单、 设 备 成本 低， 并 且 其网 络拓 扑结 构与 HFC网光 纤部 分的 拓扑 结构 相类 似， 因 此 在 现有 HFC网络 中采用 PON技术 ， 不 需 要对 现有 HFC网络 进行 大幅 度改 造， 需 要 在原 来的 光网 络上作 相应 的配 置， 可 在 较短 时间 内完 成网 络的 升级 。 在 光 传输 改造 方面 ， 除 了 采用 PON技 术以外 ， 还 可 以利 用其 他各 种光 接入 技术 。 本 文 在后 面叙 述中 ， 采用 PON技术 作为 光接 入技 术是作 为一 种典 型应 用， 并不 排斥 其他 光接 入技 术的 应用 。 同轴 电缆 宽带 接入 网络 用于 解决 电缆 接入 改造 技术 问题 。由 同轴 电缆 宽带 接入 技术 和 无源光 网络 技术 一起 构成 有线 电视 网宽 带接 入技 术。 基于 电缆 接入 技术 （ EoC）的 有线 电视 宽带接 入网 络基 本结 构如 下图 所示 ： OLT ONU ONU ONU ONU CBAT CNU CNU CNU 用 户 终 端 设 备 用 户 终 端 设 备 家 庭 网 关 混 合 器 电 缆 分 配网 络 ODN 光 分 配网 络 CATV输 入 无 源 光 网 络 PON 同 轴 电 缆 宽 带 接 入 网 图 51有线电视宽带接入网基本结构示意图接入 干线 传输 采用 PON技术 后， 同 轴 电缆 接入 成为 最后 100米的 接入 技术 问题 ， 覆 盖 用户不 多于 200户， 并逐 步向 50户或 20户过 渡。6业务 类型 及用 户接 入带 宽需 求6.1业务 类型下一 代网 络发 展的 一个 基本 趋势是 IP化的 全业 务网 。 IP业务 （由 IP网所 承载 的业 务 ）可以 分为 三大 类： 语 音 、 数 据 和视 频。 语 音 业务 主要 是基于 IP的语 音即 VoIP业务 ， 数 据 业务主要是基于互联网的 IP数据（如 HTTP浏览、 FTP下载、网络游戏等）， 视频业务主要是基于 IP的组 播、 点播 标清 和高 清视 频业 务（ SDTV和 HDTV）以及 IPTV、视 频会 议。5从电 缆宽 带接 入网 络承 载业 务的 技术 特性 来说 ， 可 以 按照 带宽 、 时 延 、 抖 动 以及 丢包 等业务 传输 特性 需求 来区 分不 同的 业务 类型 ，主 要包 括以 下典 型业 务： 1、尽 力而 为业 务要求 网络 提供 双向 支持 ， 用 户 通过 竞争 请求 获取 系统 剩余 带宽 ， 网 络 尽最 大努 力来 传 输业务 。例 如互 联网 访问 、邮 件收 发、 文件 下载 等业 务。 2、保 证下 行带 宽的 非实 时业 务要求 网络 提供 双向 支持 ， 保 证 下行 带宽 ， 支 持 恒定 带宽 ， 对 传 输时 延和 抖动 要求 低。 例如 VPN业务 、需 要大 带宽的 FTP、在 线游 戏等 业务 。3、保 证上 下行 带宽 的非 实时 业务要求 网络 提供 双向 支持 ， 保 证 较高 的上 下行 带宽 和较 低的 丢包 率， 对 传 输时 延和 抖动 要求低 。例 如基于 P2P技术 的文 件下 载及 相关 应用 业务 。4、保 证下 行带 宽的 实时 业务要求 网络 提供 双向 支持 ， 保 证 较高 的下 行带 宽和 较低 的传 输时 延及 抖动 ， 支 持 恒定 带 宽或可 变带 宽， 对 上 行带 宽要 求较 低。 例 如 视频 点播 、 互 动 电视 、 IPTV、 时 移 电视 和录 播电 视等业 务种 类。 5、保 证上 下行 带宽 的实 时业 务要求 网络 提供 双向 支持 ， 保 证 较高 的上 下行 带宽 和非 常低 的传 输时 延及 抖动 ， 支 持 恒 定带宽 或可 变带 宽。 例如 VoIP、 视 频 电话 、 视 频 会议 、 即 时 通信 IM、 视 频 监控 等新 通信 业务 。除了 作为 目前 基本 业务的 CATV广播 业务 （包 括模 拟和 数字 电视 节目 ）以 外， 有线 电视电缆 宽带 接入 网必 须能 够提 供以 上业 务承 载的 支持 。 6.2用户 接入 带宽 演进 策略从系 统承 载业 务所 对应 的系 统接 入带 宽需 求来 看，目 前 有线 电视 接入 网络 由于 承载 业 务比较 单一 ， 用 户 对带 宽的 需求 相对 较低 ， 随 着 网络 承载 业务 不断 扩展 ， 用 户 对接 入带 宽的 需求将 会逐 渐增 加。 因 此 ， 根 据 我国 有线 电视 网络 发展 及业 务运 营现 状， 接 入 网络 系统 接入 带宽需 求将 是渐 进式 增加 的。为 了能 够满 足不 同应 用场 景、不 同 发展 阶段 的用 户接 入带 宽需 求 ，系 统 的 总 带 宽 可 以 支 持 用 户 接 入 带 宽 渐 进 发 展 的 模 式 ， 如12Mbps510Mbps2030Mbps100Mbps逐步 过渡 的模 式， 逐步 扩展 用户 接入 带宽 。用户 接入 带宽 与用 户所 开通 的业 务类 型是 相对 应的 ，因 此在 确定 接入 带宽 需求 时应 从 以下几 个方 面考 虑： 各种 业务 对带 宽的 需求 ；光节 点覆 盖范 围和 开通 率；用户 并发 率。基于 我国 有线 电视 网络 目前 的现 状，应 该 首先 考虑 一个 光节 点覆 盖用 户数为 500户或 者200户的 情况 ， 在 这 种情 况下 ， 用 户 双向 业务 开通 率相 对较 低， 这 种情 况是 为了 满足 开通 双向并 为交 互业 务提 供上 行信 令传 输信 道， 因 此 对用 户接 入带 宽需 求相 对较 低。 在 一 个光 节 点覆盖 用户 数为 50户的 情况 下， 用户 业务 开通 率会 比覆 盖范 围为 200户的 情况 要高 很多 ，并且承 载业 务类 型也 更丰 富， 用 户 并发 率也 相对 较高 ， 因 此 在这 种情 况下 ， 用 户 接入 带宽 需 求较高 。在 实际 应用 时应 根据 具体 模型 实际 测算 。 总体 来讲 ，接 入网 络覆 盖范 围较 大时 （例如 200户）， 用户 带宽 相对 较低 ，而 接入 网络覆盖 范围 较小 时 （ 例如 50户）， 用 户 带宽 相对 较高 。 网 络 的建 设应 该能 够适 应用 户接 入带 宽渐进 发展 的要 求。67信道 带宽 与可 扩展 需求根据 GY/T106-1999的频 道划 分原 则， 遵循 广播 电视 的管 理相 关规 定， 标称 信道 带宽 必须为 8MHz的整 数倍 。信道 带宽 需求 主要 考虑 以下 因素 ： 1、 必须 保证 有充 分的 频谱 资源 可用 ，以 便 能够 满足 不同 应用 场景（ 比 如密 集居 住区 域 ） 、不同 发展 阶段 （ 用 户带 宽需 求是从 12Mbps510Mbps2030Mbps100Mbps等 渐进发 展模 式） 的总 带宽 需求 。2、 信道带宽必须采用 MHz的整数倍信道带宽规划方式，以符合 有线电视网络 的频道规划 。 信道 带宽 太窄 则会 损失 频带 资源 利用 率； 太 宽则 一方 面对 带内 频域 平坦 度 要求过 高， 现 有 有线 电视 电缆 网络 难以 满足 要求 ； 另 一 方面 对设 备实 现要 求高 ， 难 以降低 成本 。3、 应该 支持 通过 信道 捆绑 或者 等价 的方 式 实现 传输 带宽 提升 或者 各信 道之 间资 源动 态分配 的应 用方 式， 以提 供更 为灵 活的 组网 方式 。4、应该 支持 邻道 可用 原则 ，以 便更 充分 利用 空闲 广播 电视 信道 传输 双向 宽带 信号 。8物理 层需 求1、 频带 资源 利用 率： 定义 为有 效信 道带 宽与 标称 信道 带宽 之比 ，该 值必 须大于 80%。-40dB带宽 不超过 8*nMHz， -80dB带宽 不超过 8*n+1MHz。2、 频带 利用 率： 建议 物理 层传 输效 率在 有效 信道 带宽 内大于 7bits/Sec/Hz。频 带利用率为 7bits/Sec/Hz情况 下，不 同 信道 带宽 对应 的物 理层 传输 速率 及支 持的 调 制格式 见表 8-1：表 8-1*建议 采用 单信道 16MHz*调制 格式 应支 持向 下自 适应3、 建议 采用 频率 堆叠 或其 他方 式增 加带 宽扩 展性 。4、 带 外 辐 射 ： 52000MHz频段 范围 内的 带外 辐射 必须 足够 小至 不影 响现 存有 线电 视 信号， 保证 可以 和有 线电 视信 号共 存。5、 跨越 放大 器和 分支 分配 器： 应能 跨越 放大 器和 分支 分配 器。6、 插入损耗：同轴电缆宽带接入系统局端设备射频输出信号与有线电视信号进行混 合时 ，引 起的 有线 电视 系统 插入 损耗 不得 超过 1.5dB。7、 发射 频谱 模板 ：发射 频谱 模板 如下 图：n 带宽 物理层传输速率 支持的调制格式 建议1 8MHz 56Mbps QAM2562 16MHz 12Mbps QAM256 *3 24MHz 168Mbps QAM2564 32MHz 24Mbps QAM2567dBMHz0-10-20-30-40-50-60-70-80f0+1*n f0（ f0+4*n-0.5， 0dB）f0+2*n f0+3*n f0+4*nf0-2*n f0-3*n f0-4*n f0-1*n（ f0， dB）（ f0+4*n+0.5， -80dB）（ f0+4*n， -40dB）（ f0-4*n+0.5， 0dB）（ f0-4*n， -40dB）（ f0-4*n-0.5， -80dB） 图 8-1发射频谱模板同轴电缆宽带接入系统设备发射信号频谱应该在该模板阴影区域以内。 n为 8MHz电视信号 频带 的倍 数， f0为工 作频 带的 中心 频点 。8、 动态 接收 范围 ：动态 接收 范围 如下 图所 示：(10dB， 90%) (65dB， 90%)(0dB， 5%) (80dB， 5%)10 65 8010590 动 态 范 围 （ 阴 影 区 域 ）链 路 衰 减 值 （ dB）实 测 吞 吐 量 占理 论 值 的 百 分比（ %） 图 8-2动态接收范围电缆 宽带 接入 系统 实测 吞吐 量与 链路 衰减 值之 间的 关系 如上 图所 示，建 议 系统 动态 接 收范围 在如 图所 示的 阴影 区域 内。 9MAC层需 求MAC层应 该满 足以 下功 能和 性能 要求 ：1、 MAC层频 谱利 用率 ：在 规定 信道 带宽 内系 统的 最大 MAC层传 输速 率与 物理 信道 带 宽之比 应至 少大于 4bit/s/Hz。 MAC层频 谱利 用率为 4bit/s/Hz情况 下， 不 同 信道 带宽对应 MAC层传 输速 率及 MAC层双 工方 式见表 8-2：8表 8-2*建议 采用 64Mbps的 MAC速率 ，以 便于 使用 百兆 FE端口 和以 太网 进行 桥接 。2、 上下 行 带 宽 分 配 ： 在 上 下 行 带 宽 总 量 约 束 条 件 下 ， 应 具 备 动 态 分 配 上 下 行 能 力 ，以提 高带 宽利 用效 率， 更好 地对 应上 下行 对称 和非 对称 业务 共存 的应 用需 求。3、 双工 方式 ：建 议采用 TDD方式 。4、 多址 机制 ： 在 TDD方式 下， 建 议 采用 预约 许可 和中 心结 点协 调的 TDM/TDMA机制 实现多 址接 入和 信道 分配 。10以太 网支 持能 力需 求电缆 接入 技术 应该 满足 以下 以太 网功 能和 性能 要求 ： 1、 VLAN支持 ： 局 端 和终 端设 备应 支持 VLAN， 终 端 设备 可根 据需 要配 置是 否透 传或 剥离 VLAN标记 。2、 组播 功能 ：建 议有 线电 视电 缆用 户接 入局 端设 备支 持组 播功 能。3、 组播 过滤 支持 ：建 议支 持组 播过 滤功 能。4、 广播 风暴 抑制 ：应 该具 备广 播风 暴抑 制能 力。5、 二层 隔离 ：局 端设 备应 该具 有在 二层 隔离 各接 入终 端的 能力 。6、 QoS支持 ：（ 1） 建议支持 802.1p，支持的优先级数 =3（对应实时业务、准实时业务和非实时业务；此处不包括 MAC协议本身的控制信息，控制信息应具有最高优先级 ，但 是不 应计在 QoS优先 级数 中） ；（ 2） 建议 支持 802.1D的用 户优 先级 标记 （基于 CoS的 QoS功 能 ）；（ 3） 应能 根据 用户 和业 务进 行带 宽分 配。7、 延时 ：建 议业 务分 组在 CBAT和 CNU之间 的延 时最 大不 超过 20ms。11系统 接入 能力 需求 1、 建议 同轴 电缆 宽带 接入 系统 局端 设备 单信 道输 出时 至少 支持 接入 终端 数为 32。2、 同轴电缆宽带接入系统局端设备接入终端为单个终端时，系统 MAC层传输带宽不低于 100Mbps。3、 同轴电缆宽带接入系统局端设备同时接入终端为支持最大终端数时，系统 MAC层传输 效率 不低于 65%。12带宽 管理 需求考虑 用户 预先 申请 、 并 发 使用 等网 络带 宽应 用场 景， 针 对 用户 独占 带宽 和共 享带 宽的 需求， 同 轴 电缆 宽带 接入 网应 具备 DBA（动 态带 宽分 配） 功 能 ， 以 提 高带 宽利 用率 以及 保证 业n 带宽 MAC层传输速率 MAC层双工方式 建议1 8MHz 32Mbps TD/TDMA2 16MHz 64Mbps TD/TDMA *3 24MHz 96Mbps TD/TDMA4 32MHz 128Mbps TD/TDMA9务公 平性和 QoS。 通 常 情况 下， 连 接用 户终 端设 备的 接入 设备 需要 提供 基于 用户 或业 务的 优先级 管理 依据 ， 而 在 具有 汇聚 功能 的局 端设 备处 完成 最终的 DBA行为 。 DBA功能 包括 以下 需求： 1、 上下行带宽分配：局端设备应能控制上行和下行流量，并进行上下行带宽资源动 态分配，从而可以灵活适应对称业务和非对称业务共存的需求，从而提高整体网 络带 宽利 用率 。2、 带宽管理和限制：接入端设备应能设定限制以太网端口带宽；局端设备应能设定 限制 各接 入端 设备 的带 宽。3、 带宽 分配 类型 ： 应 支 持固 定带 宽、 保 证 带宽 和尽 力而 为带 宽等 三种 带宽 分配 类型 。4、 带宽 分配 粒度 ： 256Kbps5、 公平 性原 则： 在所 有前 提条 件相 同的 情况 下遵 循公 平性 原则 平均 分配 带宽 。6、 基于优先级的带宽分配：根据业务优先级、用户带宽额度以及用户优先级进行带宽分配，为不同业务，不同用户提供不同带宽保障。（ 优先级调度：严格优先级 /权 重 优 先 级 ）。7、 流量 整形 ：避 免网 络过 载或 空闲 ，也 能缓 解网 络拥 塞， 以便 于提 高服 务质 量。13安全 需求13.1加密同轴 电缆 宽带 接入 网承 载的 数据 为标 准的 以太 网数 据帧 ，恶 意用 户很 容易 窃听 、泄 露、篡改 、 破 坏 和伪 造系 统开 销信 息及 其它 用户 的信 息， 存 在 安全 隐患 。 为 了 保证 用户 数据 与 网络运 营的 安全 ，有 效防 止非 法用 户的 攻击 ，建 议对 用户 信息 进行 加密 。 系统 可根 据业 务传 输需 要选 择使 用。13.2接入 端设 备认 证局端 设备 具有 对接 入端 设备 进行 认证 的能 力， 能 够 拒绝 非法 接入 端设 备的 接入 ， 确 保 只有合 法接 入设 备才 能够 方便 快捷 的接 入网 中，杜 绝 非法 用户 接入 网中 占用 网络 资源 影响 合 法用户 的使 用， 或者 干扰 网络 正常 运行 。13.3用户 标识 和溯 源一方 面， 可溯 源性 提供 了网 络管 理者 在网 络遭 到攻 击或 者恶 意使 用时 的用 户定 位能 力 。另 一方 面， 出 于 精细 化管 理的 需要 ， 运 营 商要 能对 用户 进行 精确 定位 ， 实 现 可溯 源性 ， 便 于业务 和用 户管 理。 可溯 源性 的前 提是 用户 唯一 性识 别。 同轴 电缆 宽带 接入 网的 局端 设备 能够 唯一 地识 别接 入端 设备 。目前 主要 有两 类方 案解 决上 行接 入设 备标 志和 端口 溯源 问题 ： 一是 借助 设备 物理 地址 ；二是 基于 VLAN（ Stacking）技 术 。14网络 及设 备管 理需 求14.1基本 要求 1、 在 HFC网络管 理标 准 GB/T20030-2005中 HFC设备网 管根 节点 17409下定义 CBAT10和 CNU设备的 MIB。2、 局端设备应能通过其所带的 Console口对其进行带外方式的操作维护，应支持通过标准 SNMP网管系统远程进行操作管理维护，可选支持 Telnet或者 Web方式的网管 ；3、 局端设备应该支持带外管理和带内管理方式，带外访问方式应该提供所有带内访 问方 式的 功能 ，带 外访 问方 式应 该实 现访 问控 制， 防止 非授 权访 问；4、 局端 设备 应能 按照 相关 协议 向该 局端 设备 上联 的无 源光 网络 （ PON） 系 统 发送 包 含该设备 IP地址 、 MAC地址 、 产 品 型号 、 技 术 类型 、 上联 ONU端口 等信 息在 内的 报文， 以 便 无源 光网 络 （ PON） 管 理系 统能 够自 动发 现下 联的 局端 设备 ， 实 现设 备 的自动 发现 ；5、 管理系统通过局端设备 CBAT的 SNMP代理实现对接入端设备 CNU的远程操作管理维护 ，可 选支持 Telnet或者 Web方式 的网 管；6、 管理系统应具备对设备进行配置管理、性能管理、故障管理、安全管理等方面的 功能 ；7、 建议 管理 系统 采用 中文 界面 ；14.2配置 管理 需求1、 应能 对网 络接 口参 数进 行配 置；2、 可提供一种自动配置的方法，并能对接入端设备进行监控和管理。最好能够做到 接入 端设 备的 零配 置即 插即 用；3、 可对 每个 接入 端设 备的 带宽 、承 载业 务、 传输 能力 进行 配置 ；4、 可对 设备 进行 物理 地址 的配 置；5、 应能 对业 务流 参数 进行 配置 ，如 保证 带宽 、最 大带 宽和 业务 优先 级等 ；6、 应能 配置 以太 网相 关功 能，如 VLAN、帧 过滤 、组 播等 ；7、 应能 配置 系统 功能 ，如 加密 等；8、 应能 通过 网管 对系 统软 件进 行远 程升 级；9、 所有 配置 操作 应记 录到 日志 文件 ，并 支持 检索 ；10、 应能 对环 境监 控参 数进 行配 置（ 可选 ）。14.3性能 管理 需求 1、 网管 应能 启动 性能 测量 功能 ，采 集并 处理 测量 数据 ，分 析测 量结 果；2、 性能 管理 应具 备对 系统 性能 进行 周期 性统 计的 功能 ，比 如说 带宽 使用 情况 等等 ；3、 应具有性能控制功能，当系统性能下降超越门限时，对制约网络性能的相关参数 进行 调整 ；4、 应能 查询 历史 系统 性能 记录 ， 并 能 将查 询结 果和 统计 结果 保存 到外 部文 件并 输出 。14.4故障 管理 需求 1、 故障管理应负责对系统各个部分进行持续或间断的观测、检测，以发现故障、产 生故障告警，进行故障诊断及定位分析，创建及维护告警日志，并能够通过冗余设备 或冗 余路 由即 时恢 复措 施重 新提 供服 务；2、 告警信息应可通过图形或其它方式对不同的运行状态和告警级别进行显示，并同 时产 生告 警日 志供 查询 ；13、 告警 信息 应能 区分 为设 备告 警 （ 如 节点 故障 、 接 口 故障 、 电 源 故障 、 CPU利用 率 故障等）、 环境告警（如超出工作温度限制、湿度过高等）、 通信告警（如传输链路 故障 等）、 服 务 质量 告警 （ 如 网络 出现 性能 下降 超越 性能 门限 、 网 络部 分区 域拥 塞等） 等；4、 告警 应根 据故 障严 重程 度、 故障 原因 、时 间段 等进 行分 级处 理；5、 故障 事件 恢复 后， 网管 的相 应告 警信 息应 能自 动清 除。14.5安全 管理 需求 1、 网管 系统 应能 通过 定义 个人 访问 权限 的方 式， 提 供 对管 理员 /操作 系统 访问 的安 全措施，拒绝非法用户和密码错误用户的登录访问。不同级别的管理员具有不同的 权限，确保访问请求的发起者只能在自己的权限范围内执行管理操作。敏感信息 或固定用户终端鉴权属性、数据库和配置数据只能由授权的个人和管理系统进行操作 ；2、 网管系统应能记录所有用户的操作，包括用户名、操作时间、操作类型。非法用 户登录应产生安全性告警，未经授权的操作尝试由系统日志记录并产生安全警告 提示 。15互通 性需 求 不同 厂家 设备 之间 应该 实现 互联 互通 。16扩展 性需 求建议 终 端 设 备 在 设 备 形 态 功 能 及 配 置 上 具 有 可 扩 展 性 ， 能 够 面 向 未 来 的 数 字 家 庭 业务。 17应用 场景 和组 网需 求随着 有线 电视 网络 “ 光进 铜退 ” 的发 展趋 势， 现有 HFC网络 每个 光节 点覆 盖的 用户 数 越来越 少 。 在 进 行有 线电 视宽 带接 入网 络改 造建 设时 ， 应 结合 HFC网络 架构 ， 在 分 前端 和光 节点之 间采用 PON技术 或其 他光 接入 技术 ，在 光节 点以 下的 同轴 用户 分配 网络 应采 用有 线电 视电缆 宽 带 接 入 技 术 。 为 了 便 于 工 程 施 工 和 网 络 管 理 维 护 ， 在 分 前 端 和 光 节 点 之 间 采 用 PON技术 的情 况下 ， ONU功能 和同 轴电 缆接 入网 局端 （ CBAT） 功 能 应考 虑集 成在 一个 设备 中实 现 。电缆宽 带接 入技 术的 应用 场景 与有 线电 视网 络每 个光 节点 覆盖 的用 户规 模有 密切 的关系。 下一 代广 播电 视网 （ NGB）的 发展 趋势 是 每个 光节 点覆 盖的 用户 数 逐渐 减少 ，从 500户到 200户再到 50户。 但是 就目 前我 国有 线电 视网 络发 展现 状看 ，在 研究 电缆 宽带 接入 技术应用 场景 时还 需分 别考 虑光 节点 覆盖 200户和 覆盖 50户的 应用 场景 。当 前， 有线 运营 商在选择 电缆 宽带 接入 技术 时， 可以 按照 “ 多用 户数 +低带 宽要 求 ” 的模 式， 先考虑 200户的 应用场 景， 做到 全网 开通 和 业务 开通 ， 然 后 再逐 渐推 进， 根据 业务 的开 展不 断地 减少 覆盖 的 用户规 模， 提升 用户 接入 带宽 。总的 发展 策略 是， 网 络 的建 设应 该适 应 “ 多用 户数 +低带 宽要 求 ” 向 “ 少用 户数 +高带 宽要求 ” 的渐 进发 展趋 势而 平滑 地发 展，从 200户向 50户平 滑过 渡。1 217.1 200 户应 用场 景这种 情况 下， HFC 网络 可以 达到 光纤 到小 区的 程度 ， 对 于 小于 200 户的 小区 ， 只 需 要 一个有 线电 视光 节点 ， 而 对 于大 的小 区可 能存 在多 个光 节点 。 从 有 线分 前端 机房 到小 区光 节 点之间 的网 络完 全是 无源的 PON 光链 路，而 从 光节 点出 来的 同轴 电缆 用户 分配 网络 由于 带的 用户数 较多 ，传 输距 离较 远。针对 该情 况， ONU/CBAT 交换 机的 组网 可以 采用 将光 节点 的光 纤延 长到 楼道 ，也 可以将ONU/CBAT 交换 机安 装在 野外 光节 点位 置。对于 后者 的组 网方 式， 如图 17-1 所示 。图 1 7 1 2 0 0 户应用场景组网由于本场景下光节点带的用户数较多，相比 50 个用户数组网方式， ONU/CBAT 交换机必须 能够 提供 更多 的信 道的 复用 ， 而 且 应是 野外 型设 计。 另 外 ， 还 需 考虑 以下 几个 关键 技 术问题 ： 1 、 应保 证将 同轴 电缆 接入 信号 传输 一定 距离 ，典 型情 况下为 100 米左 右；2 、 ONU 的 PON 口带 宽无 法满足 200 个用 户高 带宽 交互 电视 业务 承载 需求 时， PON 链 路如何 进行 带宽 扩展 。因此 ，这 种组 网方 式对 于技 术要 求较 高， 而且 很难 应用 于高 带宽 需求 的应 用场 景。17.2 50 户应 用场 景这种 情况 下， HFC 网络 已经 基本 达到 光纤 到楼 道的 程度 ， 从 有 线分 前端 机房 到居 民楼 之间的 网络 完全 是无 源的 PON 光链 路， 在楼 内则 继续 使用 原有 的电 缆分 配网 络。1 3图 1 7 2 5 0 户应用场景组网针对 该情 况，用 于 收发 以太 网数 字信 号的 ONU/CBAT 交换 机设 备以 及接 收模拟 CATV 信 号的光 接收 机全 部安 装在 楼道 内。 如果 用于 连接 分前端 CATV 光发 射机 和楼 道内 光接 收机 的光缆中 有剩 余光 纤， 则 可 以用于 PON OLT 和 ONU 之间的 ODN 连接 ， 否 则 需要 另外 布光 缆或 者 采用波 分复 用技 术， 在同 一根 光纤 中传输 CATV 信号和 PON 信号 。在 楼道 内， 光接 收机 输出 的模拟 CATV 信号和 ONU 缆桥 交换 机输 出的 以太 网数 字信 号经 过混 频后 ，通 过楼 内电 缆分 配网络传 给每 个用 户家 中的 同轴 电缆 接入 网终 端 （ CNU ） 设 备 ， 在 不 影响原 CATV 广播 业务 的基 础上实 现有 线电 视电