NGB家庭网络总体架构指标要求和测试方法研究

NGB家庭网络总体架构、指标要求和测试方法研究汇报内容项目背景总体架构支持的业务指标要求和测试方法项目进展及后续工作项目背景《NGB家庭网络关键技术应用研究及试验》•

2012年总局科研项目•

承担单位–

江苏省广电有线信息网络股份有限公司–

重庆有线电视网络有限公司–

中广电广播电影电视设计研究院–

国家广播电影电视总局广播电视规划院•

项目目标–

研究分析NGB家庭网络关键技术和业务应用，提出NGB家庭网络及应用技术研究报告–

研制NGB家庭网关设备–

开展NGB家庭网络和相关物联网应用的实验，形成标准建议书项目背景•

意义–

在基本业务上扩展并完善智能家庭业务和相关物联网业务–

为基于NGB的家庭网络关键技术应用标准化工作、开展相关实验提供依据•

研究内容–

基于NGB家庭网络的应用业务•

形成基于NGB家庭网络的业务定义–

NGB家庭网络及应用关键技术•

研究家庭网关的功能和性能、接口、测试方法–

NGB家庭网关设备•

调研分析NGB家庭网关设备的功能需求、接口需求–

开展测试验证，建立实验示范点•

开展测试验证工作，研究并提出NGB家庭网络的指标要求及测试方法建议书•

展示基于NGB家庭网络的物联网应用，如视频监控、智能家居、家庭健康管理等业务汇报内容项目背景总体架构支持的业务指标要求和测试方法项目进展及后续工作

NGB家庭网络总体架构•

NGB家庭网络

–

是指广播电视运营商通过家庭网关将公共网络功能和应用延伸到家庭，并以可灵活配置的家庭智

能布线系统或无线环境为基础，连接各种信息终端(如机顶盒、电视机、电脑、手机、Pad、数码

相机/摄像机、音响设备等)，提供集成的视频、话音、数据业务和控制、管理等功能，达到信息在

家庭内部终端与外部公网之间以及家庭内部终端之间的充分交换和共享•

家庭网络在端到端网络中的位置国家级骨干网络汇聚/核心

网络汇聚/核心

网络接入网络接入网络家庭网络家庭网络运营商A自治域PON

EoCDOCSIS汇聚路由器核心路由器运营商B自治域PON

EoCDOCSIS汇聚路由器核心路由器核心路由器骨干路由器骨干自治域家庭网络参考模型适合于两个或两个以上的家庭子网共存

子网1网关子网1通信协议

子网1设备控制子网1

子网N网关子网N组网协议

子网N设备

控制子网N

业务平台家庭主网网关应用

1应用

2应用

3应用

4……

子网2网关子网2通信协议

子网2设备

控制子网2家庭主网设备家庭主网……•

家庭主网–

通过家庭主网关与外部网络连接–

家庭主网中的设备可以相互通信，

并通过家庭主网关访问外部网络•

家庭子网

–

通过子网关与家庭主网连接–

家庭子网中的设备通过子网关、家

庭主网关与外部网络通信•

功能架构•

家庭网络中的设备

–

家庭网络的各个功能域可以由一种或多种功能实体实现

•

网络接入设备：EoC终端设备、Cable

Modem设备

•

家庭网关

•

媒体处理设备：数字电视机顶盒

•

用户终端设备：数字电视一体机、计算机、手机等网络接入业务呈现家庭设备互联

数据存储

业务保障总体架构

家庭网络功能域媒体处理终端控制应用层控制层面网络传输层网络控制层物理层总体架构•

系统架构–

物理层•

主要指网络的物理传输媒介和基本传输技术•

家庭网络的物理层可采用有线结合无线组网技术的物理连接方式，支持多种接口规范–

网络传输层•

主要确定多路访问信道的下一个使用者，成帧，向网络的上层提供服务接口，处理传输差错，调整帧的流速，队列调度等–

网络控制层•

主要屏蔽不同网络介质及设备间的差异性，实现它们的互联互通互操作–

应用层•

包括各种家庭网络具体的业务和应用、应用程序、用户接口UI（User

Interface）等–

控制层面•

为家庭网络提供资源管理及提供QoS保障汇报内容项目背景总体架构支持的业务指标要求和测试方法项目进展及后续工作家庭网络业务研究现状及分析•

国内外家庭网络应用业务研究现状–

本地/远程家居控制–

自动报警–

远程视频安防系统–

楼宇对讲–

智能能耗处理–

交互视频–

多媒体通信–

家庭健康管理–

生物认证自动门识别系统•

消费者兴趣分析–

问卷调查江苏无锡2000个有线电视用户，年龄从20岁到60岁不等–

愿意为“家庭安防”、“健康管理”应用支付相关费用的消费者比例最高–

随后依次是“老人看护”、“家居控制”、“家庭教育”、“家庭多屏分享”NGB家庭网络支持的业务广电网络运营商提供的信息类业

务视音频业务电视广播类业务

数字音频广播传

送业务

紧急广播传送业

务

信息广播传送业

务互动电视类业务

标清和高清视频

点播业务

频道回放业务

时移电视业务准视频点播业务信息服务类业务多媒体通信类业

务

交互视频业务

多媒体多方通信

业务

多媒体数据处理

信息服务业务IP电话业务数据类业务互联网接入业务

ICP接入互联网服

务

普通用户接入互

联网服务家庭内部信息共

享业务家庭跨屏分享一源多屏业务控制及监测类业

务控制类业务

家电设备控制楼宇视频通话及

遥控开锁

体感控制

能耗智能管控监测类业务安防传感器监测家庭区域视频监

控

体征数据监测个人日常行为分

析汇报内容项目背景总体架构支持的业务指标要求和测试方法项目进展及后续工作指标要求-功能要求

网络接入•接入网接口：

同轴电缆、

RJ45、PON、

其他•接入协议：

C-DOCSIS、

Hinoc和

HomePlug

AV

应符合广播

电视行业标

准•数据转发功

能•DNS功能

家庭设备互联•家庭内部接

口

•有线接口：

同轴电缆、

RJ45、USB、

RJ11

•无线接口：

WLAN、

Zigbee、蓝

牙、红外、

433MHz无

线接口（可

选）•编号和地址

管理•子网配置•用户访问权

限管理•协议转换功

能•IP协议要求

媒体处理•媒体解码功

能•数字版权管

理•对运营商提

供业务的处

理能力•家庭内部信

息共享业务

提供能力•控制及监测

类业务提供

能力

业务呈现•为用户接收

视听服务提

供呈现界面•提供家庭网

络管理功能

界面•跨终端显示

保持主要内

容一致

数据存储•业务内容、

数据存储•信息缓存功

能

终端控制•本地管理：

设备自动发

现功能、设

备访问权限

配置功能•远程管理：

设备的自动

配置和业务

动态配置、

软件和固件

的管理、状

态和性能监

测、诊断

业务保障•QoS保障•可靠性和安

全性•设备供电能

力•可扩展能力视音频质量要求•视频内容分辨率•视频质量要求•音频质量要求指标要求-性能要求

音视频同步要求

•音频超前于视频：20ms（最大）

•音频滞后于视频：60ms（最大）多媒体通信互通性•广电用户呼叫同城电信运营商用户•广电用户呼叫异地电信运营商用户•电信运营商用户呼叫广电用户互联网接入要求•接通率•带宽•响应时间承载有线电视业务性能指标要求•接入家庭网络后，对有线电视系统模

拟电视和数字电视业务的影响基本无

影响•性能指标符合GY/T

106-1999、GY/T

221-2006标准要求传输性能要求•连接外部宽带网和家庭内部网络的家

庭网关•连接各种信息终端设备和智能家电设

备的家庭内部网络•带宽、传输时延、时延抖动、丢包率、

误码率业务操作易使用性•完成一次操作的平均步骤•用户熟练使用操作界面的平均时间•误操作所占比例•设备安装和退出的操作步骤业务操作响应时间•页面浏览•节目点播响应时延终端控制实时性•控制报文的传输时间•报文处理时间•新设备的加入时间•设备上线时间•设备离线时间•••••

指标要求-设备技术及环保要求应满足相应的设备技术要求满足《电子信息产品污染防治管理办法》对其有毒物质的限制和管理要求设备应尽量设计为便于回收拆分的机械结构，原材料应尽量避免使用对环境产生不良影响的物质电磁辐射应尽量减少对人身安全与健康的影响尽量采用低能耗设计方案汇报内容项目背景总体架构支持的业务指标要求和测试方法项目进展及后续工作项目进展•

研究报告–

《基于NGB的家庭网络应用业务研究报告》•

国内外家庭网络研究现状的调研，以及承载业务的分析研究–

《NGB家庭网络及应用技术研究报告》•

包括关键技术调研、商业模式分析、统一业务支撑管理运营平台等•

标准建议书–

《下一代广播电视网（NGB）家庭网关设备规范》建议书•

包括接口需求、功能需求、性能需求、安全需求等技术要求–

《NGB家庭网络总体架构及指标要求和测量方法》建议书•

家庭网络承载业务功能要求、性能要求、设备要求等测试指标及测量方法–

《NGB家庭网络及应用标准建议书》•

家庭网络的体系结构及参考模型，阐述了家庭主网、家庭子网的承载业务分类、系统能力要求等•

网关设备样机研发，建立实验示范点，开展测试评估–

实现家庭安防、健康保健、多屏共享等功能应用后续工作•

总体架构是根据目