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徐江山:C-DOCSIS标准与产业化进程

导语:深圳天威视讯总工程师徐江山介绍了C-DOCSIS接入技术的发展。工作组正着手制订C-DOCSIS技术应用实施指南,以促进C-DOCSIS的产业化发展。工作组也与CableLabs为合作共同推进C-DOCSIS标准的国际化,并探讨C-DOCSIS技术演进及未来发展方向。

  3月21日,由中广互联主办的第四届数字技术未来系列论坛(DTF2013)在北京渔阳饭店召开,本次论坛主题为“大部制下的广电未来”,共分为数字技术未来主题论坛、双向网改与数据业务论坛、OTT与网络视频论坛、数字家庭与智能终端论坛以及“新平台•新业务”等五个分论坛。

  在双向网改与数据业务论坛上,深圳天威视讯总工程师徐江山做了题为C-DOCSIS标准与产业化进程》的演讲。他介绍了C-DOCSIS接入技术的发展。C-DOCSIS是去年8月份研发的具有自主知识产权的DOCSIS宽带接入技术,目前工作组正着手制订C-DOCSIS技术应用实施指南,以促进C-DOCSIS的产业化发展。工作组也与CableLabs为合作共同推进C-DOCSIS标准的国际化,并探讨C-DOCSIS技术演进及未来发展方向。


图为:深圳天威视讯总工程师徐江山

  以下为演讲实录:

  各位领导,各位专家,今天下午的报告都比较偏技术,听起来比较累,所以我尽量讲的通俗一点。论坛给我这样的题目C-DOCSIS,我这次也准备了业务方面,包括技术发展趋势下有线行业的推测。

  第一,C-DOCSIS宽带接入技术要点解析。

  第二,C-DOCSIS系统验证测试情况。

  第三,C-DOCSIS宽带接入技术的发展。

  DOCSIS技术标准是去年8月颁布的。C-DOCSIS技术要点:它是集中式管理、边缘十分不系统,是把原来DOCSIS数据链路层的接口从分中心机房移到有线电视光节点处,下面是射频接口与同轴电缆相接,向上通过PON或以太网与汇聚网络相连,组网模式是通过规范的系统功能模块和模块之间的数据和控制接口,扩展至DOCSIS2.0或3.0下行射频调制技术,简化了部分信道技术,是未来芯片领域里国内的芯片公司能参与进去。

  在保障2.0和3.0终端设备兼容的同时能够实现千兆到楼,百兆入户,承载视频、语音和数据等综合业务,是一个可运营的,具有QoS保障的宽带兼容技术。组网我们坚持从家庭网到接入网到汇聚网、核心网到业务/管理,CM是兼容2.0的猫或3.0的猫。接入网会有一个CMC,和CATV光机放在一起,目前我们建议还是做集成式的设备比较好,放在一起。接入网的上沿部分,可以是个带三层功能的OLT设备,也可以是二层OLT+三层交换机。测试过程中我们发现在核心网络会有一些问题,所以要在边缘问题上具有三层功能,也可以是带有三层功能的交换机。

  C-DOCSIS的架构是分为用户设备或用户CPE、系统头端是C-Modem。C-DOCSIS系统功能模型,我们在C-DOCSIS功能末米进行了定义,我们把具有射频接口模块,分类转发模块和系统控制模块三个模块统称为C-DOCSIS的头端,具体系统设备实现可以不再一个物理设备上,模拟上是个头端,物理上是可以分开的。射频接口模块下行主要是完成队伍整形以及射频的调制和传输,上行主要完成射频信号接收,C-DOCSIS  MAC帧的处理,分类转发模块通过来自汇聚网络数据报文中的标识信息,比如PCP、LSP等进行数据匹配,每个数据包的包头插有CPP标签(音),回归到业务流,因为DOCSIS域是通过?进行管理的。上行的业务流根据数据包所带的CPP标签。根据这个业务流信息,根据我们对DOCSIS域和QoS匹配准则,映射规则,影射到汇聚网应用,能识别和发送。系统控制模块主要实现对视频接口模块分类转发功能和管理。

  围绕三个模块分离之后我们必须定义CPP的格式,定义射频接口模块和系统控制模块之间的配置、状态和管理消息格式,这是在标准里算份量比较的工作,也是这个标准的创新。在标准里对射频形态有三种实现,一是集成式的实现,系统控制模块,分类转发模块和设备接收模块。二是射频接口模块放在边缘CMC上,把系统控制模块和分类转发模块放在汇聚网的设备上,比如OLT、交换机、路由器上,也可以是一种独立的某一个设备来实现这两块模块的功能。三是把射频接口模块MAC层子模块拿到头端来,我们成为PHY层子模块和MAC层子模块分离的器件。它的是分布式部署、集中式控制的有线电视网络宽带介入系统和应用架构,并且围绕这种分布式部署,集中式管理,需要再定义不同模块之间接口的协议。

  DOCSIS  PHY层和MAC协议做了适当的裁减和提升,CMC设备可选。成熟的网络公司对SCDMA基本没有启用,对光节点噪声严重程度也会降低,抗噪性能需求也会降低,对成本降低有经济上的考虑。对于下行和上行,调制也可选。对加密方式提供的协议,对实际优化做了裁减。

  为了标示DOCSIS数据和汇聚网中包的数据格式,传递业务流信息和汇聚网领域标示做业务的QoS映射,这是关于标签的功能。对于控制模块和射频接口模块之间的配置和管理的控制效益信息格式做了定义。这是DOCSIS标准的关键点。标准出来之后,对标准的参数、接口、消息体规范验证在规划院专门做了测试,天威等运营商主要对性能和功能性做测试,在物理层、MAC层、业务层做测试。这是我们测试的拓扑图,后台配置系统是用天威大业务配置系统,有外挂三层交换机,这是OLT,这是CMC,在全业务和高清机顶盒。测试性能和物理层性能、数据链路层性能,和对业务的支持三方面看。

  对吞吐能力来看,对于DOCSIS3.0来说是1对2,一个头对两个终端来说,这样的小包吞吐指标表现并不是很明显,到大包情况下基本可以达到它的理论值800M的吞吐量,上行可以达到130吞吐量。如果是1对96,对小包的表现也就提升了,大包仍然表现的很优异。

  时延来说,小包1对2的话,上行大概几个多毫秒,下行大概1个多毫秒,大包上行最大的是21毫秒,时延是非常好的,特别是对于视频和语音的承载。DOCSIS是具有优势的。对于所有DOCSIS机顶盒2.0终端,可以机遇不同的IP地址和终端都能支持,类似做高清的芯片都能支持。做下来之后认为从物理和数据链路性能多比较理想,能支持现有业务,李总讲的可运营化支持力度上还有需要完善的方面。

  DOCSIS宽带接入技术的发展

   8月份研发的具有支柱知识产权的DOCSIS宽带接入技术,制订了GY/T266-2012《NGB宽带接入系统DOCSIS技术规范》组织开展了实验室标准验证测试、性能测试和运营商现网测试,针对现网应用技部署,工作组正着手制订C-DOCSIS技术应用实施指南,以促进C-DOCSIS的产业化发展。工作组也与CableLabs为合作共同推进C-DOCSIS标准的国际化,并探讨C-DOCSIS技术演进及未来发展方向。

  标准颁布以来,博通芯片已经形成量产的规模,这次CCBN上他也发布了下一代解决方案,包括能耗提高,带宽提高,现在是下行14,上行16的通道捆绑,上一代是16×8的方案已经公布,但这个方案可能要到CCBN的时候才能做出样片来。多家设备企业都能提供样机或产品化的设备测试和小规模部署。天威、歌华、华数等进行了现网测试和部署应用。从属于提供商来说,数码视讯已经在12个省级运营商,几十家地市级运营商进行实网测试,在江苏昆山、广州主讲数码、内蒙省网等多个运营商占有市场份额,这个技术国外也很感兴趣,包括美国、加拿大、俄罗斯、台湾等也进行了测试工作。

  华为已经完成商用产品的研发工作,目前正在测试,这次已经展出。在珠江数码已经商用部署50台头端设备,主讲数码整个点播系统是走IPD,对接入网的速度要求非常高。目前墨西哥试商用5台,产品已在泰国、墨西哥、马来等全球10个国家进行测试。中性已经进行小规模生产阶段。天威也在进行现网测试。

  标准制定过程中,规划院搭建了实验室仿真平台,组织开展了标准验证测试,对厂家提供C-DOCSIS样机进行了接口及协议、性能、业务承载等测试,也进行了商业测试工作。华数部署了1000个点,在博通会议上何总说10月份要部署2000台,广州珠江数码也进行了部署。边缘CMC也致力于集成iCom的功能。接入网架构师乔治介绍架构的时候也比较接受这样的方案。在物理层可以和C-DOCSIS3.0进行同步,目前标准租也在考虑C-DOCSIS2.0架构。去年8月份到现在各地运营商在做产品开发工作,也在做测试工作,我们要围绕这个新技术进行可运营、可管理的话,还需要我们做运营实施指南。运营实施指南是想给没有经验的运营商C-DOCSIS这套体系怎么样运营和管理,以及设备的部署,设备开通、业务开通,今后维护管理的要求。对设备制造者来说也告诉他运营商运营思路和管理要求,不仅仅把一个硬件设备做出来,还要在后台管理体系上能达到运营商的要求,特别是天威这样的运营商已经有完整经验之后,特别是针对于CMC部署之后,对于整个系统可管理性、可维护性是特别在意的,如果没有一套可管理,可维护的手段的话,必然会限制这个技术的推广应用。本着这样的目的,要组织运营商和开发商现在正在起草C-DOCSIS应用实施指南,草案基本已经做好,等待下一步的具体精神。

  有线电视网络业务运营需求,站在业务运营角度这个网络必须承载哪些业务,这是我们业务场景和带宽需求,包括家庭业务、小区业务、商城业务和带宽需求,这些业务场景需要接入技术都必须要承担下来。对C-DOCSIS保障需求,不同的部门对QoS有不同的保障方案,这需要提出来。业务运营业要提出我们的需求。网络规划上,要对系统组网进行规划,全网的QoS保障,终端开始到前端、全网系统进行保障,还有全网保障的减速,包括如何识别DOCSIS业务流,动态进行业务流的管理,很多业务是动态的,低QoS的,这是DOCSIS的一个优势,并且对全网业务优先级进行规划。我们的业务在业务优先级上应该怎样进行设置和管理。安全保障方案,这是在网络规划上。

  对C-DOCSIS整个同轴分配网接入方案,我们会分析CMC后面带一节放大器会是怎样的。如果是500个的光节电,不可能做500部更大的光点网规模,这样有源设备的情况下,我们的组网模式和无源,CMC或同轴光电机接入上也有相应的方案。

  网络管理方案,会有分层模型。对EMS业务管理、高层管理、配置管理需求,EMS脱铺结构必须定义出来。宽带的李总说到,网管要考虑不同平台的兼容,我们考虑第一步还是基于各个厂家的EMS,我们作为运营商,基于各个厂家建立统一的EMS统一平台。

  我们会对业务开通方案、系统运行管理方案提出我们的方案。CMC设备形态,我们采用内置光接收机的CMC设备形态,它对于整个射频信号的混合、分配、放大更灵活一些。会提出支持IPQAM功能的CMC设备形态,博通方案里并没有这方面的解决方案,靠外挂一个芯片实现。对CMC其他的温度、湿度、集成光站网管接口以及其他防雷、防撞顶的要求,都会提出来。这是我们的工作指南。是我们的初稿,认真修改之后我们会进行发布。

   这是我今天要跟大家交流和汇报的内容。谢谢大家!

 

 

 

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【责任编辑: 徐芳 】

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