三網(wǎng)融合背景下的廣電網(wǎng)絡建設與改造

三網(wǎng)融合背景下的廣電網(wǎng)絡 建設與改造 唐明光 中廣協(xié)會技術(shù)工作委員會 2010.3.21.CCBN 1、“三網(wǎng)融合”概念 1）什么是“三網(wǎng)融合” “三網(wǎng)融合”是一種廣義的、社會化的說法。在現(xiàn)階段它并不意味著電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡的物理網(wǎng)絡合一，而主要是指高層業(yè)務應用的融合。 其表現(xiàn)為技術(shù)上趨向一致： 網(wǎng)絡層上可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成無縫覆蓋 業(yè)務層上互相滲透和交叉 應用層上趨向使用統(tǒng)一的 IP協(xié)議 在經(jīng)營上互相競爭、互相合作，朝著向人類提供多樣化、多媒體化、個性化服務的同一目標逐漸交匯在一起，行業(yè)管制和政策方面也逐漸趨向統(tǒng)一。 三網(wǎng)融合是指電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡通過技術(shù)改造，都能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務。 三網(wǎng)融合示意圖 2） “三網(wǎng)融合”目的 “三網(wǎng)融合”目的是為了實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的共享，避免低水平的重復建設，形成適應性廣、容易維護、費用低的高速帶寬的多媒體基礎平臺。 2、國外“三網(wǎng)融合”情況 1）美國 1970年至 1990年間 ，為保護新生的有線電視業(yè)，避免處于壟斷地位的電信公司采用不公平競爭手段排擠有線電視公司， 聯(lián)邦電信委員會禁止電信公司混業(yè)經(jīng)營有線電視業(yè)務 。 1996年電信法 出臺 ， 1996年電信法 規(guī)定： 有線電視運營商及其附屬機構(gòu)從事電信服務，不必申請獲取特許權(quán)；特許權(quán)管理機構(gòu)不得禁止或限制有線電視運營商及其附屬機構(gòu)提供電信服務，也不得對其服務施加任何條件； 電信企業(yè)可以通過無線通信方式、有線電視系統(tǒng)以及開放的視頻系統(tǒng)提供廣播電視服務。 有線電視公司借助電纜和光纖傳輸信號及其設備優(yōu)勢，紛紛進入電話和網(wǎng)絡市場；電話公司則通過設施升級和兼并等方式開始拓展網(wǎng)絡和電視服務。原先分屬不同領(lǐng)域的企業(yè)所提供的服務差異越來越小，“語音視頻數(shù)據(jù)”一體化的模式日趨普遍，目前，并正朝著“語音視頻數(shù)據(jù)無線”的方向發(fā)展。 從美國的三網(wǎng)融合的過程，可以看出， 1996年電信法 是一份奠基性文件，它為三網(wǎng)融合掃清了法律障礙。 2）日本 三網(wǎng)融合在日本正在催生網(wǎng)絡的融合、用戶終端的融合和相關(guān)法律的融合。 三網(wǎng)融合在日本推動了通信和廣電行業(yè)的融合，也推動了相關(guān)法律的調(diào)整。 日本總務省計劃 2010年向國會例會提交 信息通信法 的草案。這部法律將統(tǒng)一與通信和廣電相關(guān)的 電波法 、 廣播法 、 電氣通信事業(yè)法 等 9部現(xiàn)行法律，旨在打破條塊分割，以創(chuàng)造一個通信、廣電相關(guān)企業(yè)都能自由參與競爭的環(huán)境。 3）法國 目前，三網(wǎng)融合在法國快速發(fā)展。市場預測，到 2014年，隨著法國各運營商加快投資光纖網(wǎng)絡，將有 50以上的家庭選擇三網(wǎng)融合的服務。 4）英國 英國的三網(wǎng)融合分為三個階段：首先是統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)標準；其次是基礎設施的融合；然后是延伸拓展階段，即各種通信服務的融合。 英國電信作為英國最大的網(wǎng)絡運營商，現(xiàn)在不僅同時提供互聯(lián)網(wǎng)、電話等通信服務，也開辦了自己的網(wǎng)絡電視頻道。 英國廣播公司（ BBC）也進軍網(wǎng)絡，一年前推出在線電視服務，憑借內(nèi)容優(yōu)勢吸引了大批網(wǎng)絡用戶。 3、三網(wǎng)融合結(jié)合點 三網(wǎng)融合，在概念上從不同角度和層次上分析，可以涉及到 技術(shù)融合、業(yè)務融合、行業(yè)融合、終端融合、網(wǎng)絡融合及管理部門融合 。 目前，是應用層次上互相使用統(tǒng)一的通信協(xié)議。 IP優(yōu)化光網(wǎng)絡就是新一代網(wǎng)絡的基礎，是三網(wǎng)融合的結(jié)合點。 4、三網(wǎng)融合發(fā)展 按傳統(tǒng)的辦法處理三網(wǎng)融合，將是一個長期而艱巨的過程，如何繞過傳統(tǒng)的三網(wǎng)來達到融合的目的，那就是尋找網(wǎng)絡體制革命的這條路。我們必須把握技術(shù)的發(fā)展趨勢，結(jié)合廣電實際情況，選擇我們自己的發(fā)展道路。 我國廣電的實際情況是：數(shù)據(jù)通信與電信相比起步晚，沒有電信傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信業(yè)務，也沒有電信的多協(xié)議、多業(yè)務的包袱。因此，可以很快轉(zhuǎn)向以 IP為基礎的新網(wǎng)絡體制，在光纜上采用 IP優(yōu)化光網(wǎng)絡，建設寬帶 IP網(wǎng)，快速地建立起三網(wǎng)融合的基礎設施。 1） 電信網(wǎng)廣播電視網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合在我國啟動 a）國務院常務會議決定 ）三網(wǎng)融合的兩個階段性目標 國務院總理溫家寶在 2009年 12月日主持召開國務院常務 會議，決定加快推進電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合。 會議提出了推進 三網(wǎng)融合的兩個階段性目標 ： 年至年 重點開展廣電和電信業(yè)務雙向進入 試 點 ，探索形成保障三網(wǎng)融合規(guī)范有序開展的政策體系和體制機制。 年至年 ，總結(jié)推廣試點經(jīng)驗， 全面實現(xiàn)三網(wǎng)融 合發(fā)展 ，普及應用融合業(yè)務，基本形成適度競爭的網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)格局， 基本建立適應三網(wǎng)融合的體制機制和職責清晰、協(xié)調(diào)順暢、決策科 學、管理高效的新型監(jiān)管體系。 ）會議明確了推進三網(wǎng)融合的 5項重點工作： 甲）按照先易后難、試點先行的原則，選擇有條件的地區(qū)開展雙向進入試點。 符合條件的廣播電視企業(yè)可以經(jīng)營增值電信業(yè)務和部分基礎電信業(yè)務、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務；符合條件的電信企業(yè)可以從事部分廣播電視節(jié)目生產(chǎn)制作和傳輸。鼓勵廣電企業(yè)和電信企業(yè)加強合作、優(yōu)勢互補、共同發(fā)展。 乙）加強網(wǎng)絡建設改造 全面推進有線電視網(wǎng)絡數(shù)字化和雙向化升級改造，提高業(yè)務承載和支撐能力。整合有線電視網(wǎng)絡，培育市場主體。 加快電信寬帶網(wǎng)絡建設，推進城鎮(zhèn)光纖到戶，擴大農(nóng)村地區(qū)寬帶網(wǎng)絡覆蓋范圍。 充分利用現(xiàn)有信息基礎設施，積極推進網(wǎng)絡統(tǒng)籌規(guī)劃和共建共享。 丙）加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展 充分利用三網(wǎng)融合有利條件，創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)形態(tài)，推動移動多媒體廣播電視、手機電視、數(shù)字電視寬帶上網(wǎng)等業(yè)務的應用，促進文化產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)和其他現(xiàn)代服務業(yè)發(fā)展。加快建立適應三網(wǎng)融合的國家標準體系。 ?。娀W(wǎng)絡管理 落實管理職責，健全管理體系，保障網(wǎng)絡信息安全和文化安全。 戊）加強政策扶持。 制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，支持三網(wǎng)融合共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)、基礎技術(shù)和關(guān)鍵軟硬件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。對三網(wǎng)融合涉及的產(chǎn)品開發(fā)、網(wǎng)絡建設、業(yè)務應用及在農(nóng)村地區(qū)的推廣，給予金融、財政、稅收等支持。將三網(wǎng)融合相關(guān)產(chǎn)品和業(yè)務納入政府采購范圍。 b）三網(wǎng)融合發(fā)展前景 ）三網(wǎng)融合將帶動整條產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展 包括內(nèi)容提供商、服務提供商、網(wǎng)絡運營商、機頂盒設備供應商、網(wǎng)絡改造設備供應商以及光纖通訊設備制造商在內(nèi)的公司均將受益。 ）加快廣電網(wǎng)絡整合和網(wǎng)絡改造 三網(wǎng)融合還將迫使廣電運營商加快跨區(qū)域整合、網(wǎng)絡改造和更加市場化運作。 （電信的動作：以上海為例，中國電信率先在上海啟動“ 城市光網(wǎng) ” 建設，未來三年內(nèi)，投資 60億，通過四通八達的光纖網(wǎng)絡，建成一張基于 IP和光纖 (FTTx)的特大型城域網(wǎng)，及高帶寬、高覆蓋的接入光纖網(wǎng)絡。為上海寬帶用戶提供 100兆的接入速率。結(jié)合 IPTV業(yè)務發(fā)展，建設中國電信 “ 統(tǒng)一視訊中心 ” ，形成超過 1000Tb以上的視頻存儲與處理能力。未來 5年，中國電信還將提供可以基于光纖接入的 “ 云計算 ” 服務。預計到 2012年，上海市將實現(xiàn) “ 百兆到戶、千兆進樓、百萬兆出口 ” 的網(wǎng)絡覆蓋。） ）三網(wǎng)融合帶來的好處 甲）信息服務將由單一業(yè)務轉(zhuǎn)向文字、話音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等多媒體綜合業(yè)務。 乙）有利于極大地減少基礎建設投入，并簡化網(wǎng)絡管理，降低運維成本。 丙）將使網(wǎng)絡從各自獨立的專業(yè)網(wǎng)絡向綜合性網(wǎng)絡轉(zhuǎn)變，網(wǎng)絡性能得以提升，資源利用水平進一步提高。 ?。┤W(wǎng)融合是業(yè)務的整合，它不僅繼承了原有的話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務，而且通過網(wǎng)絡的整合，衍生出了更加豐富的增值業(yè)務類型，如圖文電視、 VOIP、視頻郵件和網(wǎng)絡游戲等，極大地拓展了業(yè)務提供的范圍。 c）三網(wǎng)融合的意義 國務院常務會議指出： 推進電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展，實現(xiàn)三網(wǎng)互聯(lián)互通、資源共享，為用戶提供話音、數(shù)據(jù)和廣播電視等多種服務，對于促進信息和文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高國民經(jīng)濟和社會信息化水平，滿足人民群眾日益多樣的生產(chǎn)、生活服務需求，拉動國內(nèi)消費，形成新的經(jīng)濟增長點，具有重要意義。 三網(wǎng)融合對我們國家的意義也是非常重大，經(jīng)濟上會帶動 67千億元的投資和消費，而且還有可能增加數(shù)十萬個就業(yè)崗位。不論從長遠來看或者是從短期來看，應對全球金融危機、擴大內(nèi)需，“三網(wǎng)融合”都是一個很重要的舉措。重視發(fā)展“三網(wǎng)融合”，中國不能錯過這個戰(zhàn)略機遇。 5、三網(wǎng)融合與技術(shù)趨勢 1）實現(xiàn)“三網(wǎng)融合”的前提 人類五種基本信息形態(tài)，即文字、數(shù)據(jù)、語音、圖片、視頻。在過去幾十年由于信息革命的結(jié)果，逐步實現(xiàn)了數(shù)字化和計算機化的處理。這就解決了文字、數(shù)據(jù)、語音、圖片、視頻可以在同一個信息載體和計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中，同時解決五種基本信息形態(tài)的傳輸和計算機處理。所以， 數(shù)字化和計算機化實際上是“三網(wǎng)融合”能夠?qū)崿F(xiàn)的一個最基本的前提。 2）數(shù)字電視的真正意義 談到“三網(wǎng)融合”，不得不提數(shù)字電視，數(shù)字電視的真正意義在“數(shù)字”兩個字上，而不是在“電視”兩個字上。 電視信號數(shù)字化了以后，其所含的任何內(nèi)容都以 0和 1組成的碼流表示。只有數(shù)字化的電視信號才能用計算機來進行存儲、處理、剪輯、傳播和利用。所以， 數(shù)字電視的重要意義不是在于視頻分辨率的高與低，而在于其數(shù)字特征。 電視數(shù)字化以后，它和數(shù)字化的文字、數(shù)據(jù)、語音、圖片、視頻信息服務沒有任何區(qū)別。 一旦“三網(wǎng)融合”真正實現(xiàn)，電視機只是一個多媒體的終端。很多名義上叫數(shù)字電視的服務，實際上已經(jīng)包含了數(shù)據(jù)、文字、語音、圖片、視頻的信息服務，而且往往不光是信息服務，還包括商務服務、通信服務等等。 3） “三網(wǎng)融合”的技術(shù)基礎 “三網(wǎng)融合”實際上基于三大技術(shù)基礎： a）數(shù)字技術(shù) /計算機技術(shù)。只有數(shù)字化才有可能充分利用計算機科學與技術(shù)的所有成果。一臺數(shù)字電視機，與其稱它電視機，不如叫它計算機，因為它的功能更大程度上是一臺計算機，是信息處理的能力。 b）光纖技術(shù)。因為只有基于光纖的電子通信網(wǎng)絡才能滿足“三網(wǎng)融合”不斷增長的帶寬需求。 c）基于 IP。只有基于 IP才能充分利用互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)取得的技術(shù)成就，構(gòu)造和實現(xiàn)多對多的、極為簡便的電子通信網(wǎng)。 “三網(wǎng)融合”與下一代網(wǎng)絡”包括以下基礎： a）基于 IP， b）提供語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務服務， c）具有 QoS保證的能力， d）實現(xiàn)傳輸業(yè)務與底層傳輸技術(shù)的分離， e）用戶可以自由選擇運營商和實現(xiàn)多種電信服務業(yè)務對用戶的一致性和完整性等等。 根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，截止到 2009年 2月底，我國各省市基本上都在開展“三網(wǎng)融合”業(yè)務，其中 IPTV業(yè)務用戶總數(shù)達到331.9萬戶，有線電視網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務用戶數(shù)達到 134萬戶，手機電視業(yè)務用戶總數(shù)達到 165.5萬戶。 6、廣電有線網(wǎng)絡現(xiàn)狀及未來的網(wǎng)絡改造 1）總體情況 全國有線網(wǎng)絡有 320萬公里， 有線電視用戶 1.7億戶， 雙向網(wǎng)絡覆蓋的用戶已經(jīng)超過 2400萬（真正開通雙向業(yè)務的用戶只有幾百萬戶）。 前面兩個數(shù)字說的是覆蓋，就是網(wǎng)絡條件基本具備，但是真正的雙向使用的用戶只有幾百萬，二者比例懸殊很大。 2）雙向用戶情況 截止 2009年 11月份，格蘭研究調(diào)查了中國有線寬帶發(fā)展較好的 76個城市，寬帶用戶總數(shù)已經(jīng)達到 250萬戶，約占中國有線電視用戶總數(shù)的1.5%。 突破 10萬用戶的城市：上海、深圳、杭州。 突破 5萬戶的城市有北京、沈陽、南京、鄭州、廣州、東莞、成都、青島等十個城市。 3） NGB建設情況 a） NGB示范區(qū) 啟動 2009年 7月 31日 NGB試點在上海正式啟動，上海計劃在兩年內(nèi)發(fā)展 50萬用戶。隨后啟動 5萬戶的 NGB的實驗床。 12月 21日， “ 未來寬帶中心 ” 與長三角六城市共同正式簽署了關(guān)于共建國家實驗床的合作協(xié)議，上海 NGB第一批試點區(qū)接入網(wǎng)將于近期進行設備上線聯(lián)網(wǎng)測試，對今后的 5萬戶乃至 50萬戶開通打下工作基礎。 12月 2日，思科與總局規(guī)劃院在廣東簽約，共同建立NGB規(guī)劃實驗室。 b） NGB示范區(qū)的目標及內(nèi)容 NGB示范區(qū)工程的目標： ） 構(gòu)建一個由全國 36個省 /市有線數(shù)字電視運營網(wǎng)絡互聯(lián)互通而組成的廣域示范網(wǎng)絡， ） 對雙向互動、多業(yè)務和跨域業(yè)務進行運營示范， ） 示范區(qū)將實現(xiàn)對 1920萬數(shù)字電視用戶的覆蓋，實現(xiàn)音視頻、信息、應用、消息共 5大類業(yè)務的跨域運營，同時還將完善廣播電視業(yè)務的管理體系。 NGB示范區(qū)的內(nèi)容 : NGB示范區(qū)工程的建設內(nèi)容包括承載網(wǎng)絡、業(yè)務系統(tǒng)和管理體系三大部分。 承載網(wǎng)絡 將建設由 36個省 /市有線數(shù)字電視運營網(wǎng)絡互通形成的互通骨干網(wǎng)、城市的城域骨干網(wǎng)、雙向改造的有線電視接入網(wǎng)。 業(yè)務系統(tǒng) 將構(gòu)建門戶系統(tǒng)、運營支撐系統(tǒng)、業(yè)務分發(fā)和交換系統(tǒng)、業(yè)務運營系統(tǒng)，實現(xiàn)音視頻業(yè)務、信息類業(yè)務、娛樂類業(yè)務、應用類業(yè)務和消息類業(yè)務的跨域運營。 管理體系 將構(gòu)建域名與地址管理體系、碼號管理與配置體系、可信證書管理體系、基于視頻特征的內(nèi)容監(jiān)管體系四大支撐體系，建設網(wǎng)絡管理和業(yè)務互通監(jiān)管兩個管理中心。完善廣電的兩級業(yè)務管理體系，強化管理職能和手段。 c） NGB城域網(wǎng) ） NGB城域網(wǎng)規(guī)劃設計： 每個城市采用 DWDM技術(shù)構(gòu)成城域基礎傳輸網(wǎng)絡。 120萬用戶的城市配置容量為 1.6T的傳輸系統(tǒng)， 60萬用戶的城市配置 800G的系統(tǒng)， 30萬用戶的城市配置 400G的系統(tǒng)。 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)：按照環(huán)網(wǎng)設計，與每個匯聚設備互聯(lián)的節(jié)點分布在環(huán)網(wǎng)上，作為 OTM站進行波長的上下，與核心路由器相連的節(jié)點作為城域網(wǎng)絡的核心節(jié)點。 容量配置：按照與匯聚設備互聯(lián)的節(jié)點至核心節(jié)點配置 8個 10Gbps波長，以滿足用戶接入的需要。結(jié)合不同級別城市的城域網(wǎng)絡的匯聚設備的個數(shù)進行城域網(wǎng)絡容量配置設計。 城域 OTN網(wǎng)絡架構(gòu)示意圖如下 各類城市網(wǎng)絡節(jié)點、容量配置情況如下： 城市級別 城市數(shù)量 每個城市節(jié)點數(shù) (含核心節(jié)點 ) 配置容量 設計容量 一類 2 21 160*10G 1.6T系統(tǒng) 二類 10 11 80*10G 800G系統(tǒng) 三類 5 6 40*10G 400G系統(tǒng) 按照上述骨干傳輸網(wǎng)、城域網(wǎng)的規(guī)劃設計，可以為每個用戶數(shù)據(jù)匯聚點提供 80Gbps的接入帶寬，用于城市間數(shù)據(jù)的交換。 d） NGB接入網(wǎng) 每個城市的用戶通過匯聚路由器接入城 域傳輸網(wǎng)，與服務平臺的交換機相連。 在接入網(wǎng)絡實施規(guī)劃上，隨著有線電視網(wǎng)絡“光進銅退”的發(fā)展趨勢，光節(jié)點越來越靠近用戶，每個光節(jié)點覆蓋的用戶數(shù)越來越少。 在進行有線電視寬帶接入網(wǎng)絡改造實施時，應結(jié)合HFC網(wǎng)絡架構(gòu)，采用 DOCSIS3.0或者無源光網(wǎng)絡（ PON）技術(shù)。 NGB各示范區(qū)在進行接入網(wǎng)實施規(guī)劃時，具體采用哪種接入技術(shù)，應該因地制宜，以業(yè)務驅(qū)動技術(shù)，根據(jù)業(yè)務帶寬需求和光節(jié)點覆蓋用戶規(guī)模來選擇合適的接入技術(shù)。 ） CABLE MODEM技術(shù)組建接入網(wǎng) 按照光纖到樓，每個光節(jié)點覆蓋 50戶為模型進行測算： 該應用場景中，從有線分前端機房到居民樓之間的網(wǎng)絡是HFC光傳輸網(wǎng)絡，在樓內(nèi)則繼續(xù)使用原有的電纜分配網(wǎng)絡。 在 50戶場景的組網(wǎng)中，需要用到匯聚路由器， CMTS，光工作站， Cable Modem。這些設備的部署關(guān)系如下： 以一個匯聚路由器可以覆蓋 6萬用戶計算，即需要 60000個 Cable Modem； 每個光節(jié)點覆蓋 50個 Cable Modem，即需要 1200個光工作站； 每個 CMTS下 行端口帶 5個光節(jié)點，設定用戶收斂比為1/5，則需要 240個 CMTS下 行端口。 ） EPON組建接入網(wǎng) 按照光纖到樓，每個光節(jié)點覆蓋 50戶為模型進行測算： 該應用場景中，從有線分前端機房到居民樓之間的網(wǎng)絡完全是無源的 PON光鏈路，在樓內(nèi)則繼續(xù)使用原有的電纜分配網(wǎng)絡。 以上述場景為例，在 50戶場景的組網(wǎng)中，需要用到匯聚路由器， OLT， ONU/纜橋交換機，纜橋 MODEM。這些設備的部署關(guān)系如下： 以一個匯聚路由器可以覆蓋 6萬用