IP技术的发展为通信业和广播电视业带来了大量全新的业务，推动电信网逐渐发展成为为可以承载数据、语音及视频的宽带通信网。IP技术推动电信网向宽带通信网发展的同时，为用户观看视频带来了更多可选择的方式，如IPTV、手机视频、互联网电视等。目前，三大运营商IPTV业务发展迅猛，中国电信、中国联通和中国移动IPTV用户数量分别达到了5700万、1500万和1800万。除了IPTV，用户还可以通过手机和智能电视机等智能终端收看网络视频。2016年8月，我国手机上网用户数已经超过10亿。

 

以IP方式承载的视频给广播电视行业带来了多方面威胁，说明了IP技术可以为业务开展带来更多可能。顺应IP技术发展，推动广播电视网转型，也将为广播电视带来更多的机遇。近年来，国家新闻出版广电总局和各级有线运营商在不断的探索广电网络转型方式，总局已针对广播电视发展提出了广电+、宽带广电等战略。建设广播电视宽带网则是广播电视转型，广电+、宽带广电等战略得以顺利实施的基础。

 

1广播电视宽带网的发展背景

1.1广播电视宽带网的基本要求

 

针对业务承载需求，广播电视宽带网应具备以下几个特点：

1.能够提供高接入带宽，以满足4K视频、8K视频及虚拟现实等业务对于网络带宽、丢包率、时延的苛刻要求。

 

2.能够提供海量、泛在的接入能力，以满足物联网等蓬勃发展的要求。随着物联网的发展，未来10年将有海量的设备接入网络，连接将无处不在，宽带将从连接50亿人增加到连接500亿物。

 

3.具备开放、灵活、智能的特性，以适应云计算、大数据等业务快速发展的需要。云计算和大数据的应用要求网络能够灵活、按需配置以适应网络流量变化趋势，支持业务感知、智能调度以满足业务多样化的QoS保证要求。

 

1.2广播电视宽带网相关研究项目

 

为了更好地支撑广播电视宽带网发展，总局科技司已经下达了一批研究任务。广播电视规划院承担了有线电视网络光纤到户标准研究和广播电视网宽带网总体技术体制研究两个项目。

 

有线电视网络光纤到户标准研究主要针对有线电视网络发展需求，起草《有线电视网络光纤到户技术白皮书》和有线电视网络光纤到户相关技术规范建议书。

 

《广播电视宽带网总体技术体制》的主要研究任务是结合广播电视网络特点和网络技术、业务的发展趋势，开展广播电视宽带网发展目标和网络建设要求研究。

2有线电视网络光纤到户标准研究

2.1背景

 

为了促进网络发展，国家实施了“三网融合”、“宽带中国”发展战略，总局提出了“宽带广电”、“广电+”行动计划，要求加快有线电视网络基础设施建设，推进光纤到小区、光纤到自然村、光纤到楼，统筹兼顾同轴电缆入户和光纤入户，全面提升有线电视网络宽带速度，提高有线电视网络承载能力和水平。鉴于有线电视网络光纤到户(以下简称“FTTH”)能够提供更高的传输带宽、更远的传输距离和更低的维护成本，是有线电视网络升级改造和建设的技术方向。同时，我国有线电视网络运营单位主要采用DOCSIS或PON+C-DOCSIS、PON+C-HPAV、PON+HiNOC等技术方案进行双向HFC网络改造，基本上已实现或者可实现FTTB，拥有光纤到小区或楼头的线路资源，并积累了一定的光纤设计、建设和维护经验，具备建设FTTH网络的条件。

 

目前，部分有线电视网络运营单位正在开展FTTH试点工作，其中有些运营商已建成了初具规模的FTTH运营网络，但是有线电视网络运营单位对于FTTH建设模式存在不同的理解。为此，总局科技司下达了一系列研究和标准项目，包括：

 

1.有线电视网络光纤到户技术白皮书;

2.有线电视网络光纤到户系统技术规范第1部分：总体技术要求;

3.有线电视网络光纤到户系统技术规范第2部分：网络管理;

4.有线电视网络光纤到户系统技术规范第3部分：设备一致性;

5.有线电视网络光纤到户系统技术规范第4部分：网络运维。

 

2.2FTTH概述

 

FTTH属于广播电视设施，是广播电视业务承载网的一部分，承载的业务类型包括广播电视业务和广播电视宽带接入业务，应有独立的光纤接入网络基础设施，并可实现广播电视业务端到端的完整传输和运营，保障广播电视安全播出和网络信息安全。

 

在原有HFC网络基础上的FTTH网络建设是由业务驱动的一个演进过程，它应考虑原有HFC网络光纤光缆资源和接入系统的利用以实现网络平滑演进。

 

目前有线电视网络业务节点和家庭住宅间基本上都是光纤和同轴混合网络，即HFC网络。在过去几年的有线电视网络双向改造中，有线运营商采用 DOCSIS、PON+X等技术完成了大量单纤HFC网络向双向HFC网络的改造。为了实现网络演进的持续性和网络存量资源的充分利用，在原有HFC网络基础上进行的有线电视网络光纤到户的建设，需要结合HFC网络技术特点和区域有线电视网络发展规划，确定有线电视网络光纤到户技术方案。典型的有线电视网络FTTH技术方案有RF混合、I-PON和RFoG等。在确定技术方案的基础上，FTTH网络建设还需要提前规划和部署网络配置、网络管理和网络运维系统。

 

针对FTTH网络建设和运营需求，有线电视网络光纤到户技术白皮书和总体技术规范明确了FTTH体系架构、FTTH网络配置、安全、管理、运维等方面的基本要求，提出了RF混合、I-PON和RFoG三种典型FTTH技术方案并规定了其技术要求，有线电视网络光纤到户网络管理、设备一致性、网络运维则在有线电视网络光纤到户技术白皮书和总体技术规范的基础上，针对FTTH运维和管理需求，明确了相关方面的具体要求。

 

2.3FTTH技术方案

 

2.3.1RF混合

RF混合是基于射频广播技术和PON技术的一种光纤到户技术方案，其双向交互部分采用PON技术，广播通道采用射频广播技术，广播通道网络侧设备包括光发射机和光纤放大器。

 

RF混合有两纤三波和单纤三波两种组网方案。

 

RF混合两纤三波组网方案采用双纤入户，射频广播信号传输使用一纤，PON上下行数据传输使用另一纤，射频广播信号和PON上下行数据传输通道完全分开，避免了多波长间的干扰。RF混合单纤三波组网方案中，射频广播传输光波长和PON的上下行数据传输波长使用同一根光纤传输，其特点是主体光纤共用，节省光纤资源。为了保证射频广播信号与数据信号不相互干扰，RF混合单纤三波组网方案所用波分复用/光分波器的隔离度应符合相关标准要求，FTTH网络设计时应考虑PON数据光波和射频电视光波间的串扰。

 

2.3.2I-PON

I-PON是基于万兆IP广播技术和PON技术的一种光纤到户技术方案，其万兆IP广播技术将万兆以太网技术应用于单向广播网，双向交互部分采用PON技术。

 

与RF混合方案一样，I-PON技术方案也有两纤三波和单纤三波两种组网方案。I-PON两纤三波组网方案采用双纤入户，万兆IP广播传输使用一纤，PON上下行数据传输使用另一纤。I-PON两纤三波组网方案中，万兆IP广播传输光波长和PON的上下行数据传输波长使用同一根光纤传输。

 

I-PON技术方案的主要特性是：

1.全网统一构建成了一个基带的IP数据平台，构建的是一张全IP网;

 

2.基于IP化数字电视信号的基带全网直播，单节目带宽不受限制，可以支持4K、8K超高清节目;

 

3.基于IP化数字电视信号的基带全网直播，也能到达广播级电视标准，保留了广播电视的特色和优势。

 

2.3.3RFoG

RFoG是由ANSI/SCTE174-2010所定义的一种技术方案，实现在一个全光纤构成的PON网络上，兼容HFC的所有信号传输，包括模拟电视、数字电视、互动电视、VoIP和DOCSIS信号等。

 

RFoG技术方案的光结构由原先HFC的点对点结构演变为点对多点结构，传统的光站演变为单个家庭用户使用或少量用户共用的微型光站，称为RFoGONU(简写为R-ONU)。在R-ONU之后信号还原为传统的射频方式，可以为单个或多个家庭使用。RFoG采用突发方式回传光信号。

 

RFoG方案通过在分前端增加合波器、在光节点增加分光器，并用皮线光缆替换原有线电视网络中光节点到用户的同轴分配网，实现HFC网络向FTTH的过渡。

2.4FTTH网络管理和运维规范

 

有线电视HFC双向网络改造中大量采用的PON+X技术具有如下特点：

1.PON+X组网中，PON系统和同轴宽带接入系统统一网管、端到端QoS实现方式没有统一标准。

 

2.在C-DOCSIS、HiNOC和C-HPAV等NGB宽带接入标准发布之前，PON+X可以采用的同轴接入技术较为多样，每种接入技术标准化和互通性又比较差。

 

因此，在以往的PON+X技术组网中，通常是在一个区域内部署同一个厂家的设备，每个厂家的设备通过各自的专业网管进行管理。PON+X统一网管则通过第三方网管和每个厂家的专业网管对接实现。PON+X的上述组网和管理方式会带来两个方面的问题，一是网络运维中需要对每个厂家的设备进行备份，网络运维成本较高，二是区域网络的技术演进和网络运维严重依赖一个厂商，增加了网络运营的风险。

 

在FTTH网络中，宽带接入系统主要采用的PON技术具有相对统一的标准和成熟的产品。因此，FTTH网络可以对不同厂家的设备进行混合组网，并通过第三方网管实现对PON设备的统一管理。

 

为了实现FTTH系统设备的混合组网，需要针对PON开展统一MIB、设备一致性研究，具体包括：

1.开展FTTH网络管理研究，制定EPON、GPON统一MIB规范，以减少网管开发和系统运维成本;

 

2.开展FTTH设备一致性标准研究，推进PON系统互联互通，以减少网络设备备份成本，降低网络风险;

 

3.制定FTTH网络运维标准，以实现终端批量升级、统一故障管理和统一的业务开通流程。

 

推进FTTH系统设备统一MIB和设备一致性，是为了更好的规范FTTH网络建设和运维，降低FTTH网络建设和运维成本。在实际网络建设中，不建议刻意对不同厂家的设备混合组网。

 

2.5标准起草情况

目前，《有线电视网络光纤到户技术白皮书》已起草完成并于2016年6月由总局科技司印发，《有线电视网络光纤到户系统技术规范第1部分：总体技术要求》已形成征求意见稿并于2016年12月完成了征求意见，《有线电视网络光纤到户系统技术规范第2部分：网络管理》、《有线电视网络光纤到户系统技术规范第3部分：设备一致性》和《有线电视网络光纤到户系统技术规范第4部分：网络运维》正在起草过程中。

 

3广播电视宽带网总体技术体制研究

 

3.1背景

宽带网的发展趋势体现在技术和业务两个方面。在网络技术方面，软件定义网络(SDN)、网络功能虚拟化(NFV)等新兴技术不断涌现，各种分布式、集中式的数据中心改变了传统的网络流量趋势，驱动网络和信息服务基础设施开始了新一轮大变革。随着SDN/NFV技术的发展和应用，未来网络将通过数据转发平面和控制管理平面分离，将传统网络改造为智能网络。在业务趋势方面，随着各种分布式、集中式的数据中心的建设，使数据流量的增长越来越多的发生在内容、服务提供商和用户接入网络之间，而不是传统的网络供应商之间，对传统网络模型带来了巨大变革。

 

为了适应宽带网的发展趋势，中国联通、中国电信、中国移动和AT&T等国内外运营商都发布了新一代网络架构白皮书，明确将在网络建设中引入SDN/NFV技术。中国联通2015年9月发布了《新一代网络架构白皮书(CUBE-Net2.0)》，提出引入SDN/NFV、云计算和超宽带网络技术重构网络，实现面向客户体验的泛在超宽带、面向内容服务的开放商业生态、面向云服务的极简极智弹性网络。中国电信2016年7月发布了《CTNet2025网络架构白皮书》，提出以SDN/NFV为抓手构建软件化、集约化、云化和开放的网络架构。AT&T于2013年提出了Domain2.0愿景，明确引入SDN/NFV，将网络服务和基础设施向着云服务的方向转变。

 

3.2关于广播电视宽带网技术架构的思考

结合SDN/NFV等技术发展趋势，《广播电视宽带网总体技术体制》编制组研究并提出了以多层级数据中心为节点的网络架构。

 

广播电视宽带网由网络承载层、数据中心层和云网协同层组成，每一层的建设内容和总体目标为：

1.网络承载层

统筹规划和实施骨干网改造和升级，全面优化实现网络结构扁平化。应用超高速波分复用系统和集群路由器技术，建设覆盖全国各地市的骨干传输与骨干IP网络。加快推进网络互联互通，实现与国家互联网骨干直联点(NAP)互联和电信网络的网间直连。

 

应用高速传输、分组化传送和大容量路由交换技术，提高城域网流量承载和多业务承载能力。按照统一框架部署用户接入认证系统，实现宽带业务的集中管理。统筹利用光纤、同轴和无线等接入技术，加快建设宽带化、泛在化的宽带接入网。

 

全面部署IPv6提高海量接入地址，为各类时延、带宽、不同接入方式的个人终端、家庭终端和其他物联网设备提供泛在的、海量的终端接入能力。

 

2.数据中心层

网络布局向以数据传送为中心转移，实现数据中心和网络节点在物理位置上的协同部署。

 

面向网络功能虚拟化(NFV)、软件定义网络(SDN)技术应用需求，布局未来网络架构，适时推进业务迁移部署。

 

3.云网协同层

引入SDN技术，对IP网络和光传输网络进行协同控制，实现全程全网的资源智能调度。通过网络集中控制，实现全局最优的网络管理，通过端到端网络的集中管理和网络配置、业务配置、资源管理的协同，实现网络智能感知。

 

3.3后续研究内容

目前，《广播电视宽带网总体技术体制》讨论稿已经起草完成，将在广泛征求意见的基础上，进一步讨论和明确广播电视宽带网技术架构，以及广播电视宽带网承载业务、骨干网、城域网、接入网、自治域划分、IP地址分配、网络时间同步、域名服务系统、网络安全和可靠性、网络管理、网络互联互通以及传输网等方面的要求，探索网络建设和SDN/NFV技术的引入策略。

 

4总结由广播电视规划院牵头的标准起草小组，在充分研究了有线电视网络技术特点和业务承载需求的基础上，结合宽带网络技术发展趋势和电信行业的发展情况，起草了有线电视网络光纤到户和广播电视宽带网总体技术体制等标准，希望为广播电视宽带网发展提供相关标准支撑。