83(姚永)EoC在我国有线电视网络双向改造中的应用

EoC在我国有线电视网络双向改造中的应用杭州交流2010-10-30中广协会技术工作委员会姚永[e-mail]13520840536提纲•EoC市场调查情况•改造中存在的问题•亟待解决的问题EPON+EoC是适合中国有线的双向接入技术•EPON+EoC是中国有线运营商首先应用于家庭接入的技术•是光进铜退形势下同轴接入技术的创新——不是引进的技术，但国外厂商到目前为止掌握着芯片核心技术，不断适应并满足中国的需求，中国正在核心技术自主创新进程中•基于同轴的接入技术是中国有线运营商必须的市场调查情况（与格兰研究共同进行）目前网络概况•有线电视用户1.75亿•数字电视用户8716.2万户（截至9月底-格兰研究）•调查范围：120家运营商(主要是直辖市、省和地级市的8230万用户)•双向化覆盖率45.52%（截至6月底-格兰研究）•双向化渗透率6.65%（截至6月底-格兰研究）•12个试点城市和地区双向化覆盖率为56.39%，渗透率为22.15%（截至9月底-格兰研究）。•中心城市和经济发达地区多数已经进行了HFC网络双向改造，采用DOCSIS标准•中小城市多数采用EPON+EoC方案进行双向改造•越来越多的地方(包括部分中心城市)规划采用EPON+EoC方案进行双向改造估算全国•Cablemodem大约370万（含机顶盒内置），主要是中心城市和沿海发达地区•EPON+EoC大约300万(含100万窄带和机顶盒内置)•LAN入户（包括LAN和EPON+LAN）大约200万•双向覆盖率大约25%•双向渗透率不到5%•宽带接入超过300万户，宽带渗透率1.7%•互动电视超过260万户，占全部数字电视用户的3%。•整体形势堪忧EoC各种技术方案芯片市场份额340万除掉100万窄带，除掉1/5局端，总量大约200万线，其中大约20万线销往海外，国内销售大约180万线Q3新增：40万•WiFi15.6万•HomePlagAV11.4万•MoCA6.5万•HPNA5万•HomePlagBPL1万三网融合对双向改造和EoC技术的促进•改造步伐加快，今年1-9月EoC出货量超过去年全年。不算窄带，预计今年全年超过过去几年总和•电信设备制造企业介入•大型家电设备制造企业介入•WAPI联盟介入•越来越多的芯片设计、制造企业介入——Broadcom、华为海思、CMMB阵营、TD阵营•越来越专业化——原来都是借用其它标准，现在开始做同轴专用接入标准•目前的趋势，多数运营商选择低频调制EoC方案。这主要是因为光节点（或光纤深入程度）覆盖用户数多在200以上，光接收机之后还有放大器。根据理论分析，低端跨接两台放大器加楼内分配总传输损耗比高端楼内损耗还要低。因此低频方案可以无源跨接两级放大器。加之许多地方HFC网络都经过一定程度的双向化改造，不少网络已经具备无源跨接条件，不需要增加改造投资；而高频方案只要跨接放大器就需要有源中继，而且分割滤波器需要重新配置。因此选择低频方案很自然。关于现阶段总局推荐HomePlugAV方案•总局推荐现阶段低频段双向化改造采用HomePlugAV方案是相对合理的：HomePlugAV的发展方向是P1901，P1901采用CTC前向纠错方案，一方面，标准本身在30MHz以下的抗干扰和电磁兼容性能较好（低频段很重要），低频段频谱效率高，SNR门限指标领先；另一方面，应用于30MHz以下的HomePlugAV/P1901可以和DOCSIS共存（以30MHz为分界点）。综合比较，现阶段优于其它方案•发展前景较好（发展路标），新一代芯片方案已经测试，频谱扩展到7.5-65MHz，吞吐量达到300Mbps，其它指标不劣于现有方案。•目前，这种方案还得到大型电信设备供应商的支持，有较好的发展预期。各种技术方案发展路标P1901(400M)吞吐量（Mbps）P1901(600M)HPNA(160M)MoCA(175M)MoCA(400M)MoCA(130M)20102011时间（年）200620072008200920121002003004005002013降频WiFi11n(100M)HomePlugBPL(140M)HomeplugAV(100M)HomePlugBPL(60M)G.hn(700M)HomePlugBPL40M降频WiFi11G(78M)MoCA(200M)•需要针对同轴信道进一步简化和优化，比如更精准的抗干扰性能、合理的发送电平、更高的组播支持能力等•HPAV需要改造成中国的标准。在此基础上，向IEEE提出中国EoC低频标准。需要改进的地方不确定性•第一，是否满足未来业务对带宽的需求？•根据推算，目前的方案不能满足50户高带宽（总带宽640M）应用（需要7台100M局端）。未来P1901带宽理论上可以满足需求，但有两个未知因素：1、是否互通和兼容？从过去看，是存在问题的。2、频谱扩展（上限80-100MHz）是否许可？因为P1901是纯电力线标准，即使国际标准允许扩展频谱，但具体到每个国家却不一定行得通。如果不顾标准而移植到同轴应用，就要冒后续发展的风险。•第二，芯片厂家是否会长期支持同轴应用？•P1901是单一的电力线通信标准。根据调查，两个重要芯片厂商对P1901的着眼点主要集中在欧美电力线家庭联网市场上。•运营商应该主导AV芯片和设备互通、后向兼容高频调制方案的优点主要是干扰小，频谱比较干净；频率资源较丰富，可以多信道同时工作，适应高带宽需求，对光纤已经到楼的地方是比较适用的。•运营商对自主知识产权的方案HiNoC翘首以待•高频段现有两种技术中MoCA是针对同轴介质的技术标准，因此技术上有一定优势。但目前在中国市场销售和应用的是MoCA1.0标准的芯片，频谱效率不高，成本较高。建议等1.1版用于接入的芯片成熟应用后再作考虑。高频方案•降频WiFi虽然前期在技术上表现不如MoCA，但最近11n的测试与MoCA1.0不相上下。•降频WiFi是中国首创的，它有最好的后向兼容性和最低的价格（机顶盒模块可以做到50元以下，包括RS232接口的模块，这对改造存量单向机顶盒十分有意义——以窄带的价格实现宽带双向接入）；最适合接入、家庭联网一体化、有线、无线一体化；支持WAPI，是各种方案中唯一支持中国自主知识产权安全方案的技术；是目前芯片中唯一支持USB接口的方案，这对应用于机顶盒十分有利。并且得到大型设备制造商支持。还是唯一有中国芯片厂家支持和参与的方案。现在WAPI联盟也准备整体介入，这对有线网络双向化改造是一件好事。但WiFi方案缺少自主创新核心技术的后续支持、缺少同轴介质国际化标准。•WiFi可以以双模方式与P1901标准共存、互补，实现机顶盒低成本交互，提供低成本双向改造的解决方案。同时弥补P1901低频调制技术频谱资源不足的缺憾。基带EoC和发展•无源基带的优点：简单、价廉，单纯的物理变换，独享带宽10M•缺点：极限带宽10M（65MHz以下），允许的链路损耗小，易受干扰，工程较麻烦（连接点多），有些地方安装空间不够，室内多终端还需加交换机•发展：有源基带——同轴收发器楼道交换机低通高通TVWiFi低通高通TVWiFi（可内置于ONU）用户终端用WiFi做同轴收发器，实现接入和家庭、有线和无线一体化联网存在的问题——为什么发展缓慢？•相对电信行业，有线运营商太弱小，缺乏行业主导没有统一标准没有统一技术方案各自分散、重复试验，不断推翻重来，耽误了时间，浪费了资金•缺乏资金本质上是缺乏积累，长期吃老本•缺乏盈利模式根本原因是没有规模单纯组织机构整合不能完全解决运营规模，因为没有统一的业务平台、互通协议和信令系统•目前双向改造的技术方案多达十几种：DOCSIS、LAN接入、基带EoC、WiFi、降频WiFi、HPNA、HomeplugAV、HomeplugBPL、MoCA、HiNoC（尚无产品）、有源基带EoC（尚无产品）、DOCSISEoC（尚无产品）、窄带EoC（东方广视）、窄带EoC（天柏）、窄带EoC（赛瑞琪）、窄带EoC（康特），这些方案都不能互联互通，厂商更多达近80家。虽然运用EoC技术进行双向改造的地方越来越多，但是一种技术在实际双向网改中的规模都不大，总量约300万线，产品的数量数十种；累计出货量超过10万线的厂商只有7-8家；除了上海NGB试验床大规模改造、大连等地部署的窄带回传机顶盒以外，一地超过10万线的几乎没有。•部署了EoC的运营商在运维中也存在各种问题需要解决，运营商对双向网改技术方案的选择至今还存在着许多迷茫和无奈。部分地区进行多种方案测试，时间过去很久了，但最终方案还未确定。这种状况严重影响了双向化改造的决心、进展和规模发展。•至今渗透用户还没有上规模，厂商和运营商都主要着眼于覆盖，局端与终端比例大约1:5左右，有些地方局端甚至超过终端。因为双向改造目的主要局限于宽带接入和互动电视回传，没有把运营支撑和数据挖掘作为双向化的主要应用，因此改造模式还是以覆盖为主，没有规划并实施100%渗透。双向≠宽带，我们需要的改造模式是全双向，给有需求的用户宽带。•不少地方在双向改造前没有统筹规划，对带宽需求、性能指标、QoS保障心中无底。出现问题之后不断向厂商提要求，或推倒重来•调查中发现，目前运营商在技术需求上对多业务重视不够，特别是对VoIP和游戏等应用要求的时延指标和QoS保障没有经过充分验证。想不到窄带EoC竟然有100万市场。这说明中国有线运营商对价格十分敏感，在许多地方价格甚至是选择方案的第一要素；同时也说明目前宽带业务开展得不理想。•总局测试是实验室环境，是单项测试。改造实施要在实际环境中综合试验EoC应用中的问题•部分厂家EOC设备容易死机，经常需要断电重启；损坏率也较高。•EOC终端电源寿命短，最容易发生故障。还有些ONU和EoC采用家电通用的一体化插接式电源变换器，极易发生故障。•部分厂家EOC设备有漏电现象。•部分厂家供货不及时，备件少。•没有相关的专业维护检测工具。•用户室内布线质量无法控制•实际应用中发现低端干扰最主要的来源是电视机RF端口反馈的噪声。这当中有两个原因：第一，电视机RF端口除了行频和中频泄露有标准限制以外，其它带外辐射没有标准限制；第二，中国目前多数房屋建筑把零线和保护地线短接，人为造成零线带电。这两个问题需要规范。•目前的解决办法：不开通双向的用户支路加装高通滤波器阻隔噪声用户盒采用双隔离，阻隔漏电•有些厂家芯片或设备前后代不兼容，甚至软件都不兼容，增加了建设、维护成本，给运营商造成损失。例如：XX网络公司前几年部署了XX的EoC设备，现在需要扩容。但厂家告知新一代设备与原有设备包括软件都不兼容；而且由于原有芯片停产，新一代芯片两个月后才能供货，因此这段时间不能供货。这种情况使运营商陷入两难境地。出于担忧，网络改造处于暂停状态。EoC应用亟待解决的问题•行业主导•行业协会•运营商联盟•运营商和供应商的战略合作伙伴关系•低成本的机顶盒双向模块、集成解码和双向的SoC芯片——中国有线80%以上的双向应用在机顶盒•学习欧美，加强下一代广播电视网基础研究，从信道模型开始，到MAC层协议、编码调制技术。•加快推进标准化和标准的产品化。制定一个先进的、具有自主创新核心技术的、适应NGB发展要求的接入网标准已是当务之急。•为了使标准真正满足下一代广播电视网的要求、代表国家水平、走向世界，建议:采用国际通行的技术招标方式制订标准，优中选优；学习AVS、TD-SCDMA、CMMB的成功经验，尽可能联合国内外科研院所、大专院校、有实力的企业等各方力量，从一开始就组成产业联盟，以便尽快出成果、出产品。同时一开始就打破垄断，形成蓬勃发展的产业链。•技术方案、技术路线的选择，应该在充分调查研究的基础上从技术、市场、运维、成本、发展前景等方面进行客观评估，不能仅凭印象，要用数据说话。技术方案的设计不能仅凭实验室模型，要经过实际网络环境验证，并根据实际不断修改信道模型，模拟实际环境的各种噪声干扰和反射，充分考虑电磁兼容，并兼顾家庭联网需求。•加强自主创新的核心技术研究，