广电网络发展与思考

广电网络发展与思考全国广电标准化委员会委员中国广播电视工业协会副会长中国电子学会广电分会常务委员

成都康特集团龙永庆lyq@1.信息社会的需求拉动着广电网络发展1.1.无线广播到有线电视网络广播（技术）是从无线传输音频广播（无线电）开始，无线传输覆盖无需网络建设。由音频广播发展到电视广播。电视广播比音频广播给民众更丰富的信息和娱乐享受。无线覆盖（网络建设成本低）与广播传输（设备成本低）相结合，覆盖成本最低、技术简单。“共用天线”开启了电视有线网络时代（80年代）。采用同轴电缆传输电视信号，彻底改善了无线电视广播传输质量严重损伤信号质量的问题。共用天线网络是有线电视网络开始的标志。因为极大程度改善了传输质量效果而获得了社会民众的欢迎。（请注意到是在卫星无线传输解决了电视信号超长距离传输这个前提条件下开始的）。1.信息社会的需求拉动着广电网络发展有线电视的HFC网络时代（90年代中期）有线电视网络首先应用光纤（城域接入网），突破了同轴电缆网络的传输距离（网络半径）限制，改善了传输质量。极大提高了网络运营商的服务竞争力。中国改革开放，与世界科技完全同步赶上了这个时代。这是中国广电事业发展最辉煌时代！（是没有依靠国家投资的唯一国有企业）。1.信息社会的需求拉动着广电网络发展1.2.有线电视到“三网融合”互联网技术应用开放（90年代前期）和有线电视HFC网络技术相结合，开始了“三网融合”时代！（也是广电双向HFC网络的开始）。“三网融合”和“宽带数据”这两个名词来源于有线电视网络（服务），它记载了全世界有线电视网络曾经的辉煌历史。教训；中国的有线电视网络“三网融合”起步于1998年，但是中国由于这个时期的政策不能适应生产力发展和市场需要，中国的“三网融合”技术与业务实际上仍然停止在广播电视单一业务（网络仍然是停止HFC单向广播网络水平），失去了一次最佳的发展机遇（中国的“三网融合”最佳机会）。1.信息社会的需求拉动着广电网络发展EPON成熟应用是通信网络的城域接入网应用光纤的起步标志。2005年以后，通信网络逐步开始了试验网络电视业务（“三网融合”）。2007年底，中国广电提出NGB计划（政策）才再次开始了“三网融合”（延误了10年）。中国广电运营商与中国通信运营商几乎是同时开始了“三网融合”。1.信息社会的需求拉动着广电网络发展1.3.未来的移动业务与物联网服务已经进入信息化时代不可能满足于“固定地点的业务”单一方式和过去的“三网融合”业务范畴（电视+数据+语音），移动业务服务、物联网服务、云计算等等综合业务需求必然会逐步呈现。如果说互联网时代是用户“自媒体时代”，则物联网时代将是用户的“自平台时代”，网络运营商的服务（回报）就是通信传输和提供信息、节目，网络运营商行业的区别将消失。2.科技新技术推动着网络发展2.1.有线网络率先应用光纤传输光纤同轴混合网（HFC）是光纤（光缆）首先广泛使用在城域接入网的标志。光纤应用突破了信息服务运营商网络半径的限制（超过30公里）和显著提高了网络传输性能。广播电视模拟传输的光设备相对简单（仅仅依赖于器件的高品质）、广播网络光设备需求数量少，非常适于有线电视业务网络的特征（一个前端机房即可服务大型网络），户均成本极低。这个阶段的特征是广播式传输与光纤长距离优质传输优势相结合，有线电视网络低成本获得了快速发展！2.2.广电网络技术首创了“三网融合”互联网（宽带数据）应用与HFC网络传输应用相结合，仅仅增加上行传输的光纤通道和频分制的双向放大器，简单地构成了双向HFC网络。双向HFC网络完全满足了当时的业务需要（由于当时互联网没有足够广泛视频信息内容，仅仅满足互联网上网业务和电子邮件即可，对带宽的需求非常低），所以有线电视网络具备了技术支撑的能力。而同时代的通信运营商缺乏用于支持通信网络的光设备，宽带业务只能依赖ADSL技术在电话线路上兼容运行、服务半径极小（3公里以内），竞争能力很差。在政府政策比较宽松的北美地区，有线电视网络利用技术相对优势和带宽需求不高的条件下，抓住了这个机会，开创了“三网融合”一枝独秀的局面，以技术优势几乎垄断了宽带数据业务，这个优势一直保持到2008年左右。一直到EPON产品的成熟应用，DOCSIS产品技术（90年代技术）垄断的局面才被打破。2011年以后北美广电运营商的用户大量流失，才引发了有线电视运营商关于未来业务与网络技术的再思考、大讨论。2.3.电视信号数字化与电视信号“IP化”2.3.1.模拟电视到数字电视数字图像信号压缩技术（信源编码）解决了模拟视频信号非常大的带宽占用难题，数字化信号传输解决了图像传输损伤累计问题，开始了电视数字化时代（同时也宣告了日本领先的模拟高清电视计划的终结）。根据网络的单向传输特征，信道编码采用TS流（TransportStream）和QAM调制（QuadratureAmplitudeModulation），数字电视进入了数字化时代。电视信号数字化在2000年前后开始应用，进入了“模拟转数字”的数字电视时代。因为当时的电视接收机不能直接处理数字电视信号，加上运营商为了解决“收费管理”问题，电视机前置的“机顶盒”便应运而生。数字电视应用的起步阶段的特征成了“机顶盒时代”。2.3.电视信号数字化与电视信号“IP化”2.3.2.“信号IP化”的趋势电视信号数字化的作用是全方位的，为以数据传输为基础的通信网络解决了电视信号来源的大难题，尤其IP数据传输方式在接入网的灵活组网的优势相结合，通信运营商利用已经信源编码的图像数据通过互联网IP信号传输（IPTV），也开始了“三网融合”！通信网络需要适应电视广播信号传输的“一点对多点”共享信号的经济传输方式和解决低时延实时收看的问题，IP信号的组播（广播）技术和Qs信号质量保证技术通过不断改进，达到了成熟应用的水平。由于源于通信的IP信号传输本身具有“点对点”个性化通信方式的优势（信号管理优势），当IP信号组播技术和QS保证技术完善以后，数据化的IP传输综合了通信与广播网络的全部优点而适应了现在和未来的各种业务需求。“信号IP化”成为“信号数字化”之后的重大技术趋势。2.4.“光进铜退”随着光设备技术发展和光纤（光缆）普遍应用，光缆和光设备的成本大幅降低，大口径的同轴电缆（野外使用）完全没有优势可言！有线网络中放大器的应用时代彻底终结。“光纤到楼/单元”甚至“光纤到户”成为“光进铜退”的典型模式。由于用户“家庭局域网”的实际情况，同轴电缆的易分配、连接和易安装在家庭局域网具有比较优势和客观存在。光节点（包括网关问题）在户内还是户外？也各具优点。光纤到户与光纤到桌面（终端）的局域网问题复杂，同轴电缆仍然难以彻底取代。“光纤到单元”是当前“光进铜退”的主流方式，也是“光纤到户”网络结构相同的一部分（注；“光纤到户”的最末端的光交集箱位置就是“光纤到单元”光节点位置），仅仅是入户缆材的区别。2.5.技术导向NGB的发展总结有线网络与无线覆盖（历史）；解决覆盖到质量提高的过程。初步解决了服务投入与经济回报。广播类业务与宽带数据业务共存（现在）；“一网多功能”，增加信息服务运营商的服务业务种类，提高竞争力。广播类业务与个性化业务发展（现在）；更加适应个性化需要和覆盖需要。无线服务类的服务方式已经开始成为当前发展的重要投入点。物联网与云计算等等未来业务（未来）；方向明确但目前技术讨论缺乏共识，涉及的产业行业复杂，这是一个典型的科技社会综合发展的超大型命题。需要继续探索前进。“业务多样化”、“业务个性化”、“光进铜退”、“信号IP化”网络与业务“可管可控”。就是下一代广播电视网络（NGB）的特征。3.NGB网络建设技术方案问题3.1.“光进铜退”是大型网络的发展基础光节点按照16/32/64户模型进行规划，其中16户模型的路由结构是各种技术方案的共有路由结构（也是光纤入户方案中的最末级光交接箱）。光纤到户（FTTH）；如果按照成本比较，当前的FTTH的建设户均成本已经低于双向HFC（DOCSIS应用方案），尤其是“2纤3波”方式。对于用户分散的农村网络建设的成本优势相对明显（仅仅比EOC方案成本高）。3.2.数据传输“IP化”增强综合业务适应性保留TS流信号（机顶盒投入的存量和传统业务），新业务平台则全部采用IP信号传输的方式。符合未来技术方向同时也投入利用率高（例如；以IP数据方式发展高清电视，同时也发展了宽带用户，也减少了互动电视的投入）。3.3.无线覆盖增强网络竞争力地面数字电视覆盖优化依赖光纤网络（光纤、光节点优势）、解决700Mhz频率资源利用问题。有线电视网络需要发展移动无线数据接入业务，物联网必须有可管控的WIFI支持。无线覆盖技术已经再度被高度重视和应用。广电网络运营商不再是“有线”网络运营商。3.4.DOCSIS/IPQAM技术定位问题；这是90年代技术。其技术核心是“频分双工”方式的数据通信技术，适用于具有多级放大器条件下的频分制双向HFC网络，DOCSIS（CMTS）是当年网络条件下的唯一选择。IPQAM是为了减少CMTS投入而技术配套的下行数据流设备（传输流量不对称网络）。C-DOCSIS仅仅是为了维系原有网络运行和投资的过渡性需要而已。由于无法采纳新技术（OFDM）和现在网络已经进步时代（无放大器的限制了），由于DOCSIS设备复杂、成本高、抗干扰能力差，其技术已经严重落后（3.0技术是忽悠！）。4.关于E/GPON与EOC4.1.EPON与GPON；是解决城域光纤无源分配网络（PON接入网）应用条件下的特种交换机，以适应光纤网络“一点对多点”的光纤网络结构！G/EPON在HFC网络中是数据传输“管道”！不应该赋予用户/业务管理功能。（唯有FTTH条件下，ONU成为终端时则必须具有用户/业务管理功能）。这是一个重要的概念！其主要功能是把原前端机房内的数据接口（RJ45）通过光纤向下延伸到了靠近用户的网络边缘（光节点）。这就是“局端边缘化”技术趋势。技术成熟，成本低。通信行业从2005年开始规模应用，整个产业规模化，技术成熟，快速降低了成本。4.2.EOCEOC采用时分双工通信方式的数据通信（同轴电缆）传输技术。时分双工传输与所有智能设备内核的信号处理工作方式是一致的（大大简化了物理层！），成本最低。EOC在中国大规模应用，符合了技术发展趋势与客观环境。“光进铜退”，网络中没有放大器了，这是EOC成功应用的必要前提条件。采用了最先进的调制技术（OFDM），抗干扰能力强，这是成功应用的充分条件之一。成本极低，为中国广电运营商极低的户均收费解决了投入产出难题，这是应用规模化的充分条件之一。彻底解决了网络维护问题，基本上可免调试。这是网络建设质量保障的有利条件。EOC是同轴电缆网络数据传输方案的最佳选择！EOC应用7年来，历经了一段痛苦的认识与改进过程，部分运营商也付出了沉重的代价，解决了产品环境适应性和“死机”两个最关键问题后，诞生于中国的EOC技术才到达了成熟应用的阶段。EPON+EOC技术方案是当前NGB网络技术应用广泛的最佳方案。首先在中国应用的EOC技术取得了快速的成熟和广泛应用！连续两年远远超过各种技术方案发展用户的总和！已经成为中国NGB建设的主流。5.业务发展与网络技术可持续发展问题5.1.统一技术标准与唯一技术标准的矛盾；网络运营服务是不能中断的，新技术是会不断出现，指望唯一技术解决历史与未来的需求是不可能的。所以要以恰当的时间段采用统一的最佳技术方案（新技术）进行规划。所以统一技术标准与不断采用更新技术标准是不矛盾的，才能解决历史问题，才能扩大业务传输容量，网络运营才能不断发展。5.2.传输能力扩容与规划目标；随着技术发展适时修改总体技术规划，目的是解决业务不断发展的可扩容问题！5.3.规划与建设目标；无需调试的可管理网络；无放大器，光节点的IP化管理，网络设备户外环境适应性（只有用户设备才入户）。网络扩容不再重复更改网络路由；一级光交集箱光缆分配，二级光交集箱光纤分配（一般是原光节点位置，可考虑向下集中供电），光节点（唯一的网络设备安装点）覆盖恰当数量的用户。网络设备扩容简单（仅仅是功能模块增加）；模块化，低功耗，环境适应性强。高度重视“可管控”的无线接入（覆盖）；WIFI的管控问题。明确未来业务需要的问题；分业务管理条件下的流量管理+业务（平台）包月管理5.4正在研究的未来问题（要点）家庭网关；究竟是网络设备还是用户终端（决定了安装位置）？解决成本难题？未来如何升级（家庭终端的硬件是不可能升级）？CDN与云计算；集中式还是分布式？怎样构成分布式系统？物联网；网络运营商显然是传输“管道”，而“管道”如何获得服务回报？（不参与不行，参与时应该如何参与？）成都康特公司专注广电行业的业务发展