三网融合背景下的广电网络建设与改造

三网融合背景下的广电网络 建设与改造 唐明光 中广协会技术工作委员会 2010.3.21.CCBN 1、“三网融合”概念 1）什么是“三网融合” “三网融合”是一种广义的、社会化的说法。在现阶段它并不意味着电信网、计算机网和有线电视网三大网络的物理网络合一，而主要是指高层业务应用的融合。 其表现为技术上趋向一致： 网络层上可以实现互联互通，形成无缝覆盖 业务层上互相渗透和交叉 应用层上趋向使用统一的 IP协议 在经营上互相竞争、互相合作，朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起，行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。 三网融合是指电信网、计算机网和有线电视网三大网络通过技术改造，都能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。 三网融合示意图 2） “三网融合”目的 “三网融合”目的是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速带宽的多媒体基础平台。 2、国外“三网融合”情况 1）美国 1970年至 1990年间 ，为保护新生的有线电视业，避免处于垄断地位的电信公司采用不公平竞争手段排挤有线电视公司， 联邦电信委员会禁止电信公司混业经营有线电视业务 。 1996年电信法 出台 ， 1996年电信法 规定： 有线电视运营商及其附属机构从事电信服务，不必申请获取特许权；特许权管理机构不得禁止或限制有线电视运营商及其附属机构提供电信服务，也不得对其服务施加任何条件； 电信企业可以通过无线通信方式、有线电视系统以及开放的视频系统提供广播电视服务。 有线电视公司借助电缆和光纤传输信号及其设备优势，纷纷进入电话和网络市场；电话公司则通过设施升级和兼并等方式开始拓展网络和电视服务。原先分属不同领域的企业所提供的服务差异越来越小，“语音视频数据”一体化的模式日趋普遍，目前，并正朝着“语音视频数据无线”的方向发展。 从美国的三网融合的过程，可以看出， 1996年电信法 是一份奠基性文件，它为三网融合扫清了法律障碍。 2）日本 三网融合在日本正在催生网络的融合、用户终端的融合和相关法律的融合。 三网融合在日本推动了通信和广电行业的融合，也推动了相关法律的调整。 日本总务省计划 2010年向国会例会提交 信息通信法 的草案。这部法律将统一与通信和广电相关的 电波法 、 广播法 、 电气通信事业法 等 9部现行法律，旨在打破条块分割，以创造一个通信、广电相关企业都能自由参与竞争的环境。 3）法国 目前，三网融合在法国快速发展。市场预测，到 2014年，随着法国各运营商加快投资光纤网络，将有 50以上的家庭选择三网融合的服务。 4）英国 英国的三网融合分为三个阶段：首先是统一产业标准；其次是基础设施的融合；然后是延伸拓展阶段，即各种通信服务的融合。 英国电信作为英国最大的网络运营商，现在不仅同时提供互联网、电话等通信服务，也开办了自己的网络电视频道。 英国广播公司（ BBC）也进军网络，一年前推出在线电视服务，凭借内容优势吸引了大批网络用户。 3、三网融合结合点 三网融合，在概念上从不同角度和层次上分析，可以涉及到 技术融合、业务融合、行业融合、终端融合、网络融合及管理部门融合 。 目前，是应用层次上互相使用统一的通信协议。 IP优化光网络就是新一代网络的基础，是三网融合的结合点。 4、三网融合发展 按传统的办法处理三网融合，将是一个长期而艰巨的过程，如何绕过传统的三网来达到融合的目的，那就是寻找网络体制革命的这条路。我们必须把握技术的发展趋势，结合广电实际情况，选择我们自己的发展道路。 我国广电的实际情况是：数据通信与电信相比起步晚，没有电信传统的数据通信业务，也没有电信的多协议、多业务的包袱。因此，可以很快转向以 IP为基础的新网络体制，在光缆上采用 IP优化光网络，建设宽带 IP网，快速地建立起三网融合的基础设施。 1） 电信网广播电视网互联网三网融合在我国启动 a）国务院常务会议决定 ）三网融合的两个阶段性目标 国务院总理温家宝在 2009年 12月日主持召开国务院常务 会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。 会议提出了推进 三网融合的两个阶段性目标 ： 年至年 重点开展广电和电信业务双向进入 试 点 ，探索形成保障三网融合规范有序开展的政策体系和体制机制。 年至年 ，总结推广试点经验， 全面实现三网融 合发展 ，普及应用融合业务，基本形成适度竞争的网络产业格局， 基本建立适应三网融合的体制机制和职责清晰、协调顺畅、决策科 学、管理高效的新型监管体系。 ）会议明确了推进三网融合的 5项重点工作： 甲）按照先易后难、试点先行的原则，选择有条件的地区开展双向进入试点。 符合条件的广播电视企业可以经营增值电信业务和部分基础电信业务、互联网业务；符合条件的电信企业可以从事部分广播电视节目生产制作和传输。鼓励广电企业和电信企业加强合作、优势互补、共同发展。 乙）加强网络建设改造 全面推进有线电视网络数字化和双向化升级改造，提高业务承载和支撑能力。整合有线电视网络，培育市场主体。 加快电信宽带网络建设，推进城镇光纤到户，扩大农村地区宽带网络覆盖范围。 充分利用现有信息基础设施，积极推进网络统筹规划和共建共享。 丙）加快产业发展 充分利用三网融合有利条件，创新产业形态，推动移动多媒体广播电视、手机电视、数字电视宽带上网等业务的应用，促进文化产业、信息产业和其他现代服务业发展。加快建立适应三网融合的国家标准体系。 丁）强化网络管理 落实管理职责，健全管理体系，保障网络信息安全和文化安全。 戊）加强政策扶持。 制定相关产业政策，支持三网融合共性技术、关键技术、基础技术和关键软硬件的研发和产业化。对三网融合涉及的产品开发、网络建设、业务应用及在农村地区的推广，给予金融、财政、税收等支持。将三网融合相关产品和业务纳入政府采购范围。 b）三网融合发展前景 ）三网融合将带动整条产业链的发展 包括内容提供商、服务提供商、网络运营商、机顶盒设备供应商、网络改造设备供应商以及光纤通讯设备制造商在内的公司均将受益。 ）加快广电网络整合和网络改造 三网融合还将迫使广电运营商加快跨区域整合、网络改造和更加市场化运作。 （电信的动作：以上海为例，中国电信率先在上海启动“ 城市光网 ” 建设，未来三年内，投资 60亿，通过四通八达的光纤网络，建成一张基于 IP和光纤 (FTTx)的特大型城域网，及高带宽、高覆盖的接入光纤网络。为上海宽带用户提供 100兆的接入速率。结合 IPTV业务发展，建设中国电信 “ 统一视讯中心 ” ，形成超过 1000Tb以上的视频存储与处理能力。未来 5年，中国电信还将提供可以基于光纤接入的 “ 云计算 ” 服务。预计到 2012年，上海市将实现 “ 百兆到户、千兆进楼、百万兆出口 ” 的网络覆盖。） ）三网融合带来的好处 甲）信息服务将由单一业务转向文字、话音、数据、图像、视频等多媒体综合业务。 乙）有利于极大地减少基础建设投入，并简化网络管理，降低运维成本。 丙）将使网络从各自独立的专业网络向综合性网络转变，网络性能得以提升，资源利用水平进一步提高。 丁）三网融合是业务的整合，它不仅继承了原有的话音、数据和视频业务，而且通过网络的整合，衍生出了更加丰富的增值业务类型，如图文电视、 VOIP、视频邮件和网络游戏等，极大地拓展了业务提供的范围。 c）三网融合的意义 国务院常务会议指出： 推进电信网、广播电视网和互联网融合发展，实现三网互联互通、资源共享，为用户提供话音、数据和广播电视等多种服务，对于促进信息和文化产业发展，提高国民经济和社会信息化水平，满足人民群众日益多样的生产、生活服务需求，拉动国内消费，形成新的经济增长点，具有重要意义。 三网融合对我们国家的意义也是非常重大，经济上会带动 67千亿元的投资和消费，而且还有可能增加数十万个就业岗位。不论从长远来看或者是从短期来看，应对全球金融危机、扩大内需，“三网融合”都是一个很重要的举措。重视发展“三网融合”，中国不能错过这个战略机遇。 5、三网融合与技术趋势 1）实现“三网融合”的前提 人类五种基本信息形态，即文字、数据、语音、图片、视频。在过去几十年由于信息革命的结果，逐步实现了数字化和计算机化的处理。这就解决了文字、数据、语音、图片、视频可以在同一个信息载体和计算机网络系统中，同时解决五种基本信息形态的传输和计算机处理。所以， 数字化和计算机化实际上是“三网融合”能够实现的一个最基本的前提。 2）数字电视的真正意义 谈到“三网融合”，不得不提数字电视，数字电视的真正意义在“数字”两个字上，而不是在“电视”两个字上。 电视信号数字化了以后，其所含的任何内容都以 0和 1组成的码流表示。只有数字化的电视信号才能用计算机来进行存储、处理、剪辑、传播和利用。所以， 数字电视的重要意义不是在于视频分辨率的高与低，而在于其数字特征。 电视数字化以后，它和数字化的文字、数据、语音、图片、视频信息服务没有任何区别。 一旦“三网融合”真正实现，电视机只是一个多媒体的终端。很多名义上叫数字电视的服务，实际上已经包含了数据、文字、语音、图片、视频的信息服务，而且往往不光是信息服务，还包括商务服务、通信服务等等。 3） “三网融合”的技术基础 “三网融合”实际上基于三大技术基础： a）数字技术 /计算机技术。只有数字化才有可能充分利用计算机科学与技术的所有成果。一台数字电视机，与其称它电视机，不如叫它计算机，因为它的功能更大程度上是一台计算机，是信息处理的能力。 b）光纤技术。因为只有基于光纤的电子通信网络才能满足“三网融合”不断增长的带宽需求。 c）基于 IP。只有基于 IP才能充分利用互联网已经取得的技术成就，构造和实现多对多的、极为简便的电子通信网。 “三网融合”与下一代网络”包括以下基础： a）基于 IP， b）提供语音、数据、视频等多种业务服务， c）具有 QoS保证的能力， d）实现传输业务与底层传输技术的分离， e）用户可以自由选择运营商和实现多种电信服务业务对用户的一致性和完整性等等。 根据有关部门统计，截止到 2009年 2月底，我国各省市基本上都在开展“三网融合”业务，其中 IPTV业务用户总数达到331.9万户，有线电视网互联网接入业务用户数达到 134万户，手机电视业务用户总数达到 165.5万户。 6、广电有线网络现状及未来的网络改造 1）总体情况 全国有线网络有 320万公里， 有线电视用户 1.7亿户， 双向网络覆盖的用户已经超过 2400万（真正开通双向业务的用户只有几百万户）。 前面两个数字说的是覆盖，就是网络条件基本具备，但是真正的双向使用的用户只有几百万，二者比例悬殊很大。 2）双向用户情况 截止 2009年 11月份，格兰研究调查了中国有线宽带发展较好的 76个城市，宽带用户总数已经达到 250万户，约占中国有线电视用户总数的1.5%。 突破 10万用户的城市：上海、深圳、杭州。 突破 5万户的城市有北京、沈阳、南京、郑州、广州、东莞、成都、青岛等十个城市。 3） NGB建设情况 a） NGB示范区 启动 2009年 7月 31日 NGB试点在上海正式启动，上海计划在两年内发展 50万用户。随后启动 5万户的 NGB的实验床。 12月 21日， “ 未来宽带中心 ” 与长三角六城市共同正式签署了关于共建国家实验床的合作协议，上海 NGB第一批试点区接入网将于近期进行设备上线联网测试，对今后的 5万户乃至 50万户开通打下工作基础。 12月 2日，思科与总局规划院在广东签约，共同建立NGB规划实验室。 b） NGB示范区的目标及内容 NGB示范区工程的目标： ） 构建一个由全国 36个省 /市有线数字电视运营网络互联互通而组成的广域示范网络， ） 对双向互动、多业务和跨域业务进行运营示范， ） 示范区将实现对 1920万数字电视用户的覆盖，实现音视频、信息、应用、消息共 5大类业务的跨域运营，同时还将完善广播电视业务的管理体系。 NGB示范区的内容 : NGB示范区工程的建设内容包括承载网络、业务系统和管理体系三大部分。 承载网络 将建设由 36个省 /市有线数字电视运营网络互通形成的互通骨干网、城市的城域骨干网、双向改造的有线电视接入网。 业务系统 将构建门户系统、运营支撑系统、业务分发和交换系统、业务运营系统，实现音视频业务、信息类业务、娱乐类业务、应用类业务和消息类业务的跨域运营。 管理体系 将构建域名与地址管理体系、码号管理与配置体系、可信证书管理体系、基于视频特征的内容监管体系四大支撑体系，建设网络管理和业务互通监管两个管理中心。完善广电的两级业务管理体系，强化管理职能和手段。 c） NGB城域网 ） NGB城域网规划设计： 每个城市采用 DWDM技术构成城域基础传输网络。 120万用户的城市配置容量为 1.6T的传输系统， 60万用户的城市配置 800G的系统， 30万用户的城市配置 400G的系统。 网络结构：按照环网设计，与每个汇聚设备互联的节点分布在环网上，作为 OTM站进行波长的上下，与核心路由器相连的节点作为城域网络的核心节点。 容量配置：按照与汇聚设备互联的节点至核心节点配置 8个 10Gbps波长，以满足用户接入的需要。结合不同级别城市的城域网络的汇聚设备的个数进行城域网络容量配置设计。 城域 OTN网络架构示意图如下 各类城市网络节点、容量配置情况如下： 城市级别 城市数量 每个城市节点数 (含核心节点 ) 配置容量 设计容量 一类 2 21 160*10G 1.6T系统 二类 10 11 80*10G 800G系统 三类 5 6 40*10G 400G系统 按照上述骨干传输网、城域网的规划设计，可以为每个用户数据汇聚点提供 80Gbps的接入带宽，用于城市间数据的交换。 d） NGB接入网 每个城市的用户通过汇聚路由器接入城 域传输网，与服务平台的交换机相连。 在接入网络实施规划上，随着有线电视网络“光进铜退”的发展趋势，光节点越来越靠近用户，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实施时，应结合HFC网络架构，采用 DOCSIS3.0或者无源光网络（ PON）技术。 NGB各示范区在进行接入网实施规划时，具体采用哪种接入技术，应该因地制宜，以业务驱动技术，根据业务带宽需求和光节点覆盖用户规模来选择合适的接入技术。 ） CABLE MODEM技术组建接入网 按照光纤到楼，每个光节点覆盖 50户为模型进行测算： 该应用场景中，从有线分前端机房到居民楼之间的网络是HFC光传输网络，在楼内则继续使用原有的电缆分配网络。 在 50户场景的组网中，需要用到汇聚路由器， CMTS，光工作站， Cable Modem。这些设备的部署关系如下： 以一个汇聚路由器可以覆盖 6万用户计算，即需要 60000个 Cable Modem； 每个光节点覆盖 50个 Cable Modem，即需要 1200个光工作站； 每个 CMTS下 行端口带 5个光节点，设定用户收敛比为1/5，则需要 240个 CMTS下 行端口。 ） EPON组建接入网 按照光纤到楼，每个光节点覆盖 50户为模型进行测算： 该应用场景中，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。 以上述场景为例，在 50户场景的组网中，需要用到汇聚路由器， OLT， ONU/缆桥交换机，缆桥 MODEM。这些设备的部署关系如下： 以一个汇聚路由器可以覆盖 6万用