有线接入技术演进及未来发展ppt课件

1、有线电视接入网技术演进及未来开展 提纲 1.我国有线电视双向网络用户规模 2.我国有线电视双向网改技术方案市场份额 3.近期EoC技术开展 4.同轴接入技术演进 5.同轴生命期限 6.广电运营商的思索1.我国有线电视双向网络用户规模我国有线电视双向网络用户规模有线数字电视用户1.4303亿覆盖用户7919.5万浸透用户2160万宽带用户563.8万浸透率10.07%2.63%增长率19.39%增长率34.90%增长率22.94%我国有线电视用户2.1458亿2021年底总局格兰研讨截至2021年底覆盖率36.91%浸透率数字化率66.66%双向改造增长率27.49%总体开展程度较低有潜力总体开

2、展程度较低有潜力双向覆盖稳定增长，双向浸透与业务快速增长双向覆盖稳定增长，双向浸透与业务快速增长*增长率以2020年底为基数2.我国有线电视双向网改技术方案市场份额我国有线电视双向网改技术方案市场份额格兰研讨截至2021年底 CMTS技术覆盖用户最多，但增长趋缓 EPON+EoC和EPON+LAN技术方案覆盖用户增长最快 LAN覆盖用户停顿增长 EPON+LAN技术方案覆盖用户平稳添加年增长率市场份额2.我国有线电视双向网改技术方案市场份额我国有线电视双向网改技术方案市场份额 EoC技术多种方案并存 上下频混用顺应不同场景 HomePlug AV运用最广泛 格兰研讨 Q2，2021主要省份及城

3、市EPON+EoC详细方案选型情况表示图不含趋势 高频EoC低频EoC趋势趋势趋势趋势趋势3.近期近期EoC技术开展技术开展情势情势 从原来十多种技术逐渐向总局引荐的三种规范收敛 HPNA和HomePlug BPL曾经退出市场，不再开展 降频WiFi原有市场较大，目前开场萎缩，由于缺乏芯片厂商支持，设备厂商逐渐退出。 基带、窄带曾经完成历史使命 HomePlug AV开展最快 MoCA是总局没有引荐的规范中继续增长的独一技术 综合：目前在开展的技术主要是HiNoC、C-DOCSIS、 C-HomePlug AV、MoCA；市场看得到增长的只需 C-HomePlug AV、MoCA3.近期近期E

4、oC技术开展技术开展HiNoC 1.0规范8月3号经过审核，8月16号发布 专为同轴接入设计，自主知识产权 16MHz频谱、1024QAM自顺应、100Mbps 分布式信道平衡、信令帧和探测帧合一，提高频谱效率 CCBN前海尔集成电路芯片面世：32MHz信道，260Mbps PHY层速率，160Mbps MAC层速率，采用55nm工艺CCBN展出的海尔芯片及电路板3.近期近期EoC技术开展技术开展HiNoCHINOC1.0到2.0的演进CCBN发布2.0框架方案 充分依托HINOC1.0的根底扩展国内、国际影响，按照规范研讨的内在规律，组织 一个研发、讨论的平台学习CableLabs，调动一切

5、可以利用的力量为我所用 加强国际交流，吸纳国际先进技术，取长补短输出中国自主创新，影响、主导国际规范重点处理带宽偏窄、延迟较大和调度复杂三个关键性问题 根据需求、实现复杂度，调整和晋级其它问题 EPoC对HiNoC既是挑战也是机遇竞争与交流、交融,大大促进了HiNoC进程3.近期近期EoC技术开展技术开展HiNoC 带宽窄：添加带宽1G128MHz 延迟大：减少MAP周期时长，添加即时报告措施技术方案中的RU帧；引入频率分集“OFDMA快速发送恳求，抑制TDD恳求时延大的弱点 ；后打包机制 调度复杂：按时隙分配用户 以频谱优先划分OFDMA ，处理 “技不如人导致的频谱绑定问题 可实现性、可扩

6、展性问题：引入根本子信道和扩展子信道 为便于HM的解析和实现，简化了MP帧格式 为便于聚合和拆分，定义了等长HIMAC帧 HiNoC开展历程广科院有线所ICTC2021报告提供2021.5.18130nm2021.665nm2021.CCBN前2021.5.2021.8.33.近期近期EoC技术开展技术开展C-DOCSIS 8月8号经过审核，8月17号发布规范 根本架构思想是二、三层分别，二层边缘化华数1000台 分布式架构只把RF调制解调放到边缘 国内多厂家消费设备，突破了国外垄断,单位带宽本钱降低1-2个数量级 多处实验，曾经完成实验室功能验证、性能测试和现网测试，华数首先投入试商用 深圳

7、天威测试结果根本符合预期 全部2.0CM兼容，个别机顶盒有些问题 没有ASIC芯片，是hardcopy构造化ASIC，固化FPGA 动态QoS还不能支持 1:2小包吞吐量略差帧长帧长Bytes吞吐量吞吐量MbpsMbps下行下行256QAM256QAM16CHB16CHB上行上行64QAM64QAM4CHB4CHB6464770770104.375104.375128128832.54832.5495.2895.28256256804.22 804.22 97.66 97.66 512512812.81 812.81 98.84 98.84 10241024810.59 810.59 97.5

8、0 97.50 12801280808.05 808.05 100.00 100.0041 806.41 91.64 91.64 1:96 DOCSIS2.0测试时延时延s丢包丢包% %下行下行上行上行 64 QAM64 QAM下行下行上行上行64QAM64QAM599.93599.9315649.1915649.190 00 0647.48647.4819264.8419264.840 00 0749.12749.1222087.9322087.930 00 0914.73914.7320530.5120530.510 00 01271.781271.7819931

9、.0419931.040 00 01453.731453.7322090.922090.90 00 01621.221621.2221216.8721216.870 00 0深圳市天威视讯股份 报告提供3.EoC技术开展技术开展C-HomePlug AV 原估计CCBN将经过评审发布，因时间太紧推迟 高通：重点经过软件实现TDMA、改善多用户接入、时延、小包、组播、DBA性能、与AR6400的兼容；机顶盒芯片和SoC M-Star：重点处理时延、兼容；更高速率、更高性能1Gbps以上 希望一致3 . E o C 技 术 开 展技 术 开 展 M o C Ac.Link一年快速增长，接近之前总和

10、上下频混用获得胜利WiFi缺乏芯片厂商支持，HiNoC尚未产业化，C.Link中国开发同时支持接入、家庭联网型号型号NC吞吐量吞吐量 MbpsCPE吞吐量吞吐量 Mbps占用频谱占用频谱MHz调制率调制率QAM工艺工艺nmFEC时间时间年年EN32xxc.LINK 1.01301305012865RS如今如今EN35xxc.LINK 1.11751755012865RS如今如今EN368xc.LINK 1.1+80020045025640RS2021EN388xc.LINK 2.016004004100102428LDPC20213.EoC技术开展技术开展ECAN/DECO都是基于EPON M

11、AC的技术ECAN的优势主要是电信级的体系架构，局端功能强大，有完善的管控和QoS调度机制，既可顺应以点对点的交换架构，又可以顺应点对多点；终端非常简单、价廉，维护管理比较容易；多终端和长短帧性能根本一致。但由于种种缘由，选择了VSB调制方式的PHY，抗干扰性能较差，链路损耗答应范围较窄，只适宜光纤到单元的运用场景DECO的优势主要在于单芯片，而且采用了先进的OFDM调制和LDPC编码，因此有优良的性能和较低价钱。但终端和局端采用一样架构，系统管理、控制和QoS调度略显缺乏二者结合起来，采用ECAN的体系架构和DECO的调制、编码，构成了一种比较完美的方案跟EPoC的开展方向一致ECAN-DE

12、CO生不逢时：走向市场在总局引荐三种规范之后，得不到政策支持，也没有强大的产业链竞争开展到今天，曾经不单纯是技术的竞争，而是产业链的竞争。再好的技术，假设没有产业链支持也不能够胜利研讨技术和制定规范不同，研讨总是追求最先进、最完美；但规范必需代表多数利益，往往是总体技术程度和各家利益的折中。因此ECAN-DECO胜利的独一希望是向EPoC/HiNoC靠拢。如今这个阵营中的多数厂商对此有非常清醒的认识。假设有少数人反其道而行之，那就会适得其反。大带宽10Gbps高阶调制4096QAM及以上高效编码LDPC多信道绑定FBCFull-Band Capture全频带捕获软件无线电、认知无线电、有线、无

13、线共存长久影响多业务支持交融、一致：EPON+EoC向EPoC开展，北美MSOs大力推进DOCSIS3.1 PHY与EPoC一致IP化内容差别化需求，效力节点逐渐减少，广播优势逐渐降低，一致交换、一致终端端到端的以太网：局域网-城域网-广域网IPV6：IPV4地址耗尽；网路实名制、追根寻源、可管、可控；运营维护高度集中和高度分散：随着计算才干、存储容量和传输带宽的迅速增大，调度、控制、各种业务平台越来越集中到云端，而运用选择和处置分散到终端，中间越来越简单、层次越来越少，只剩下透明管道。接入网领域首先会高度集成：集成度提高100倍、功耗降低到1%现有技术长期共存：维护投资、效力差别化需求4.未

14、来技术开展趋势未来技术开展趋势SNR35dB，10bit/s/Hz2020.11研讨组2021.8特别义务组9月成立信道、PHY链路、频谱、规范评价和运营商需求4个专题组每周一次 会议，安排周三上午9:00方便亚洲运营商参与CableLabs及北美MSO立项研讨EPoC系统架构与FCU、CNU设备方案、规范，曾经开了2次会议，初步讨论了各家的提案，确定系统架构采用DPOE+EPoC。FCU初步确定：FDD采用中继方案，TDD采用桥接，预备选23家的提案做根底；CNU一致倾向性意见：1EPoC下行采用OFDM2EPoC上行采用OFDMA3下行内码采用LDPC4上行内码采用LDPC5支持子载波关断

15、6支持直到4096 QAM的多种下行调制方式，支持直到1024 QAM的多种上行调制方式7下行频谱以192MHz为单位，OFDM采样频率为10.24MHz的整数倍。8支持物理层绑定多个192MHz OFDM信道4.未来技术开展趋势未来技术开展趋势EPoC进展进展4.未来技术开展趋势未来技术开展趋势EPoC进展进展10月杭州会议多家中国运营商提出TDD需求11月会议由802.3主席David Law提议成立了EPoC工程TDD子组确定采用自顺应调制，成立jorge指点的多种调制专题组CCSA设立EPoC研讨工程估计2021.11完成草案估计2021.8完成规范，样机、芯片同步推出2021发布规范

16、，规模商用近期讨论的重点是频谱规划、信道特征和调制方式IEEE P802.3bnEPoC任务组网址 /3/bn/public/EPoC论坛网址 正在上线欢送参与EPoC论坛和工程组审查委员会EPoC义务组 802.3任务组IEEE主办者4.未来技术开展趋势未来技术开展趋势HiNoC2.0进展进展 单信道带宽：128MHz 双工方式：TDD 多址方式：OFDMA/TDMAOFDMA采用如以以下图所示的子载波分配方式，并支持兼容TDMAOFDMA的最小颗粒度为一个符号子块SSC, Symbol Sub-Cell，一个SSC占用256子载波62.5KH

17、z*256=16MHz，1个OFDM符号时长16us+CPOFDMA方式中，某个HM的SSC按照左图a所示，先从左向右在频率维度延续分布，再从上到下在时间维度延续分布4.未来技术开展趋势未来技术开展趋势HiNoC2.0进展进展调制方式：OFDM双工方式：TDD多址接入：TDMA必选/“先频域分配后时域分配的OFDMA子载波间隔：62.5kHz子载波总数：2048，1982个有效，数据子载波1920个整个128MHz带宽可按照OFDM调制的子载波编号分为8 个子信道SC, Sub-Channel每个SC 占用16MHz 的带宽，共256 个子载波其中SC0 为根本SC，SC1SC7 为扩展SC根

18、本SC 的功能为物理层同步、信令交互、数据信息传送扩展SC 只用于数据信息传送，并可在MAC 层调度下封锁或翻开头端HB可选支持将下行扩展SC 配置为根本SC导频比例：1/32 等间隔分布62个OFDM数据体长度16us循环前缀长度：0.5/1/2us4.未来技术开展趋势未来技术开展趋势HiNoC2.0进展进展纠错编码：根本编码方式为BCH，加强编码方式为LDPC码长：1920比特码率：支持2种以上的编码码率星座映射：QPSK4096QAMACM：分组ACM，同一组内采用一致的调制格式分组大小：16个子载波1MHz采用Pd/Pu帧的分布式信道估计和平衡技术采用Pd/Pu帧的HM接纳与维护流程体

19、制采用基于OFDMA方式的Ru帧报告上行队列形状的体制MAC的反响重传机制ARQ为可选项支持64 个HM 用户采用报告-授权机制，支持灵敏简单的信道分配和丰富可定制DBA 战略利用Ru 帧并行发送上行报告，实现快速R 帧报告，简单高效采用数据帧打包和分片机制，提高吞吐量和传送效率采用固定长度的短MAP 周期和后打包机制，降低传输时延支持测距和时延补偿，提高协议效率4.未来技术开展趋势未来技术开展趋势D3.1进展进展2020-6-22 CableLabs AMP工程：降低单位带宽本钱、廉价地替代光纤、大幅度提升上行带宽、最大限制地维护原有FHC投资和原有业务、不要求后向兼容驱动力：IP视频、竞争

20、、CMTS技术复杂呵斥的高本钱超越8500项技术要求，和91023项能够的PHY配置参数2021年1月Request For Information EPON Protocol over Coax EPOC2021年9月确定D3.1，同时立项研讨EPoC系统架构、FCU架构、设备形状、CNU设备形状，力争D3.1与EPoC PHY一致下行192MHz单信道带宽OFDM调制下行绑定至少2个192MHz OFDM和24个QAM信道类似DVB-C2的QC-LDPC+BCH级联编码进展迅速C-DOCSIS2.0、MHA2.0、D3.1、EPoC和HiNoC2.0北美MSOs的目的、立场：坚持原有体系，

21、大幅度降低本钱不会采用集中式C-DOCSIS，分布式C-DOCSIS已被CL接受，思科曾经做出样机D3.1D3.1上行上行D3.1D3.1下行下行EPOCEPOC上行上行EPOCEPOC下下行行HiNOC2.0HiNOC2.0子载波间隔子载波间隔KHzKHz25 KHz, 50 KHz25 KHz, 50 KHz25 KHz, 25 KHz, 50 KHz 50 KHz 未定义未定义25 KHz, 25 KHz, 50 KHz 50 KHz 62.5KHz62.5KHzFFT SizeFFT Size必须支持必须支持 192/48, 192/48, 192/96, 96/96, 96/48,

22、192/96, 96/96, 96/48, 48/4848/488192, 4096 8192, 4096 8192, 8192, 4096 4096 20482048带宽、带宽、FFT sizeFFT size和和子载波间隔的关系子载波间隔的关系192MHz192MHz8K/25KHz,4K/50KHz8K/25KHz,4K/50KHz96MHz96MHz8K/25KHz,4K/50KHz8K/25KHz,4K/50KHz48MHz48MHz8K/25KHz,4K/50KHz8K/25KHz,4K/50KHz128Mhz,2KFFT,62.128Mhz,2KFFT,62.5kHz5kHz子载

23、波间隔子载波间隔最终上行频率范围最终上行频率范围5-293 MHz5-293 MHz750-1006MHz750-1006MHz采样频率与带宽采样频率与带宽 192 MHz192 MHz对应对应204.8 MHz204.8 MHz96 MHz96 MHz对应对应102.4 MHz102.4 MHz48 MHz48 MHz对应对应51.2 MHz51.2 MHz204.8MHz204.8MHz204.8MH204.8MHz z128MHz128MHz子载波分组子载波分组TBDTBD子载波分组要子载波分组要小，保证频谱小，保证频谱效率。可能效率。可能4 4或或8 8个子载波个子载波1616个子载波

24、一组个子载波一组有用子载波数有用子载波数TBDTBDk=FFTk=FFT大小大小- -保保护间隔护间隔19821982信号带宽信号带宽MHzMHzTBDTBDKd = K - Kd = K - 导频导频及预留子载波及预留子载波123.875MHz123.875MHzD3.1、EPoC、HiNoC2.0参数几个技术问题1频谱规划原那么：兼顾现有运用，尽量减少分割，保证后向共存FDD规划 中国目前可用的只需65-110MHz思索维护间隔以后没多少实践可用频谱和860MHz以上部分选用高频EoC的要在1GHz以上。选择FDD必需在高端再划分一段上行频谱，否那么上行只需在5-110MHz范围内与现有运

25、用分割频谱，对于大带宽运用无法满足。短期内保管的模拟广播频段取消不了。虚线隔离带是现状EoC的演进3FDD 上行数字广播 模拟广播FDD下行 数字广播 FDD上行FDD下行数字广播 FDD上行FDD下行FDD上行FDD下行现状(DOCSIS) 演进1 2？MHz ？MHz ？MHz 860/960MHz 5MHz TDD数字广播 模拟广播TDD 现状(EoC) 几个技术问题1频谱TDD规划数字广播 TDD数字广播 TDDTDDTDD演进1 23EoC数字广播 模拟广播EoC 现状 TDDEoCEoC？MHz EoCEoC以上是目前上下频混用情况的规划，假设不是这种情况，可以少分割几次几个技术问

26、题2.调制方式关于MMP的争论支持：提高频谱效率反对：大量统计反映正态分布，详细到一个节点就不会但不同是客观存在高SLA等级用户不见得SNR高，但必需保证高速率时分多址对高SLA用户多分配时隙，频分多址分配好频段、多分子载波MMP添加复杂度、添加时延、影响组播，为提高频谱效率采用MMP能否值得？背后利益需对频谱效率、延迟影响、组播影响、复杂度、现实需求、本钱综合评价中国运营商需求研讨信道、主要是一个光节点以下，提出需求几个技术问题2.调制方式能否需求自顺应？如何自顺应当前中国最后100m可以采用固定或简单顺应思索长久白频谱运用还是频率分组自顺应比较好特别是家庭网质量很难控制，需进一步伐查、测试

27、每子载波每子载波分组子载波分组子载波所有子载波所有子载波每终端每终端全自适应独立调制全自适应独立调制每用户子载波分组自适应每用户子载波分组自适应每用户固定调制每用户固定调制分组终端分组终端用户分组自适应用户分组自适应分组用户子载波分组自适应分组用户子载波分组自适应分组固定调制分组固定调制所有终端所有终端所有用户一样自适应所有用户一样自适应子载波分组自适应子载波分组自适应固定调制固定调制EPoC下行广播，对终端分组无意义，频率分组有意义上行自然对终端分组，OFDMA自然频率分组近间隔 终端采用高频和有干扰频率分组复杂度、延迟、频谱效率几个技术问题3.绑定为什么要绑定？经过多个较低速率信道绑定，实

28、现较高速率通讯统计复用后向兼容和共存处理高带宽AD/DA和RF处置难度绑定与堆叠有何不同？绑定可以提高最高速率和总速率，堆叠只能提高总速率，不能统计复用TDD绑定的特殊要求：绑定信道的上下行必需同步动态时域、频域绑定和静态绑定基于CSMA和基于TDMA/OFDMA的信道绑定多个层次的绑定物理层绑定可以把延续频谱的信道“粘结，不留维护间隔，变成一个物理信道MAC层绑定可以把不延续频谱信道绑定成一个虚拟信道，本质上是负载平衡上层绑定、不同系统绑定，动态负载平衡，提高可靠性，例如家庭网多技术协同邻信道共存比兼容更有价值，需求协调不同技术几个技术问题4.FBC FBC是SDR的根底，对技术交融一致意义

29、深远 绑定和全频带捕获成对运用，都是先进技术的组成部分 模拟调谐、下变频、A/D变换、数字处置，每个信道都需求单独处置 全频段采样、直接A/D变换、数字滤波、数字处置，一次处置全频段一切信道，屏蔽技术差别，交融、一致，本钱低、功耗低几个技术问题5.编码LDPC、Turbo、BCH、RSLDPC、Turbo都接近香农限Turbo码在低信噪比情况下的性能优于其它各种编码方式，AV采用LDPC码的描画简单,具有较大的灵敏性,当码长足够长或高信噪比条件下比Turbo码性能更好,译码复杂度低于Turbo码BCH适宜短码字，构造简单RS是多进制BCH码，适宜纠正突发性误码，WiFi、MoCA、DVB-CD

30、VB-C2研讨成果：QC-LDPC比RS编码增益高约7dB，在高信噪比条件下比Turbo高0.7dBD3.1采用DVB-C2研讨成果QC-LDPC+BCH级联编码HiNoC研讨：BCH比RS编码增益高3dB，短码字编码效率与LDPC接近，但简单；码字越长、编码越复杂时延越大几个技术问题6.架构交融最需求的架构 EPoC局端没有1G阶段，10GEPON迟迟不能规模部署关键是ONU光模块价钱太高，10GEPoC会有类似问题 1GEPoC由假设干4-5个64MHz终究多大带宽可以讨论子信道组成，既可以采用FBC技术也可以采用绑定技术实现 终端速率以子信道带宽为准，n16MHz？ 总速率上小下大，表达

31、会聚收敛 速率等级上大下小 FCU不仅起到光-电转换作用，还起到10G-1G的作用 FCU之下的不同支路可以频率复用 在现有网络条件下就可以完全处理EPoC频谱需求n16MHz？5.同轴生命期限同轴生命期限 带宽需求取决于业务开展和编解码技术开展 频谱资源取决于传输间隔 和白频谱运用政策 同轴电缆寿命取决于同轴电缆质量、衔接器质量和工程、工艺质量 EPoC、DOCSIS3.1都可以到达10GPON同等程度，光进铜退将会延续20-30年，甚至更长 美国预测到2040年，中国运用条件优于美国，竞争环境劣于美国，应该有更长生命周期 中国有线运营商FTTH没有优势：采购本钱、技术、资金 充分利用和发掘同轴资源的价值，争取竞争优势同轴可用带宽计算同轴电缆没有专门分配频谱资源，只需不干扰无线运用、在传输链路到达一定信噪比的前提下都是可用的。详细到