基于C-docsis的网络进化

基于C-DOCSIS技术的有线数字电视网络进化路线

基于“三网融合”的下一代广播电视网络（NGB)，我们认为其技术核心，是在保留传统的单向并发电视方式的基础上，建设一个自电视信号源至电视或电脑的全IP网络，使得IP流和电视信号在同一根光缆线或同轴电缆上传输，实现在同轴电缆上实现高清点播等目标。

由于光纤建设成本大幅下降与DWDM技术的成熟，干线网络传输带宽已经得到有效提高。在接入网方面，2012年8月颁布的GY/T 266-2012\宽带接入系统 C-DOCSIS技术规范\和GY/T 258-2012 “下一代广播电视网（NGB）视频点播系统技术规范”为广电的双向改造和业务模式指明了一条明确的技术和业务思路。

一.C-DOCSIS技术

DOCSIS是通过有线电视同轴提供各种数据业务的一种标准化技术，在不同系统提供商的设备之间实现了强大的互操作性和兼容性。DOCSIS的设计初衷是支持数千个用户组成的网络，以有限的带宽支持不完全确定的RF环境，它的成本必须分散在上千的用户身上，这样才有较低的运营建设成本，目前版本从D0CSIS1.0升级到D0CSIS3.0，今后会升级到DOCSIS3.1.传统DOCSIS/CMTS架构见图1.

随着光通信技术的进步,尤其是EPON/GPON的发展及光纤成本的不断降低，DOCSIS技术虽然升级到3.0版本，下行带宽也接近1000M,

但是和同样距离上传输带宽基本一致的EPON设备相比，是没有任何技术、成本、维护优势可言的。对于一个不超过200个用户的光节点， 用传统的商用CMTS提供服务，从带宽成本上来看是没有比较任何优势的。将CMTS小型化，前移至光节点是有线同轴网络应对EPON技术挑战的一种有效方法。

C-DOCSIS是一种独特的适合中国市场的解决方案,专门针对中国的基础设施要求以及中国的新一代融合需求，将DOCSIS定制为“最后100米”解决方案，也叫DOCSIS EOC,其标准已于2012年8月正式发布，目前已有近30多个厂商宣布能提供该标准产品。

C-DOCSIS既要满足大带宽业务承载，同时也要有继承性。 C-DOCSIS系统概括为将ITU-TJ.222物理层与数据链路层的接口从分中心机房下移至有线电视光节点处，向下通过射频与同轴电缆网络相接，向上通过PON或光纤收发器与汇聚网络相连，针对接口下移后组网模式，C-DOCSIS接入技术规范了系统的功能模块及模块之间数据和控制接口。见图2

C-DOCSIS系统具备数据传发功能，支持同时转发IPV4和IPV6数据包并支持单播、组播功能，具备广播抑制功能。从频道捆绑以及带宽要求来说，如果在上行支持4个频道的捆绑要求，下行支持16个信道的捆绑，下行带宽能达到900兆，上行带宽达到160M.

C-DOCSIS的主要特性：

1.C-DOCSIS是DOCSIS3.0标准的中国简化版，简化了DOCSIS/CMTS系统的路由交换功能，这部分功能交由上层路由器完成，兼容已有的

DOCSIS1.1/2.0/3.0 的标准终端，

2.支持DOCSIS3.0标准，下行16个通道，速率达900Mbps，上行4个 通道，速率达160Mbps; 网络提供双向支持，保证较高的上下行 带宽和非常低的传输时延及抖动，支持恒定带宽或可变带宽。例 如 VoIP、视频电话、视频会议、即时通信 IM、视频监控、在线 游戏等新通信业务。

3.结合无源光网络的技术优势，实现信号的光进铜退，优化了网络 架构，大大减轻了有线电视分机房的空间及供电压力；覆盖范围 小，汇聚噪声小,抗干扰能力提高

4.包含IPQAM功能,将下行空闲频道用于支持IPQAM或者在

C-DOCSIS设备中支持IPQAM绑定，将IPQAM前移到光节点，最 大限度容纳视频点播率的上升，直至将并发式的高清电视直播 转换成点播式高清直播模式，成为与电信竞争的杀手锏。

二.基于C-DOCSIS技术的有线数字电视网络进化路线

在宽带接入网组网时，C-DOCSIS充分考虑到了目前HFC网络的现状，将设备放臵在光节点位臵，充分利用现有光纤同轴资源，以减少施工和维护难度,C-DOCSIS上游光纤部分采用EPON或光纤收发器设备实现对接，下游与同轴网络对接，以实现最后的同轴网络宽带入户。C-DOCSIS设备的CMTS模块全采用DOCSIS3.0解决方案，充分利用现有网络资源，完成双向网络建设、数据和视频点播业务。图3所示为 基于C-DOCSIS技术典型组网方案。

由于C-DOCSIS的标准化与其特有的特性，较好地满足了下一代广播电视网络的基本要求，尤其是包含IPQAM功能或扩展IPQAM功能，在下一代广播电视网络中发挥重大作用。

1.基于C-DOCSIS技术的有线数字电视网络进化路线进程一（见图4）： 数据头端前移，即DOCSIS EOC

将C-DOCSIS放臵在光节点位臵，与有线数字电视网络的射频信号在光节点处进行混合后进入双向同轴网络，这是C-DOCSIS的典型应用,支持的用户数在100-300之间。C-DOCSIS数据上联由EPON或光纤收发器设备实现对接，下游与同轴网络对接。

机顶盒发出的视频点播上行信号通过C-DOCSIS设备和信令通道进入前端服务器完成点播指令，在点播指令控制下，下行信号在前端 通过IPQAM接入HFC光发射系统，用户通过机顶盒收到点播的节目。 通过前端的互联网出口，用户可以实现各种互联网业务。由于采用下

行频点绑定技术，所带用户有限，用户的接入带宽得到极大提高，甚至能够完全支持IPTV业务所需带宽。C-DOCSIS设备充分利用现有HFC网络资源，完成双向网络建设、数据和视频点播业务。 2.基于C-DOCSIS技术的有线数字电视网络进化路线进程二（见图5）： 数据头端和IPQAM前移，即DOCSIS EOC+IPQAM

在视频点播网络规划中，并发流的设计是一个重要的设计参数，随着视频服务器采用分布式架构，并发流瓶颈逐步从前端服务器转移到IPQAM上面来了。将IPQAM前移至光节点，是有线数字电视网络进化的一个重要过程。

C-DOCSIS是DOCSIS3.0标准的简化版，其中包含了IPQAM功能,