转：徐江山：C-DOCSIS与双向网改技术选型建议

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《徐江山：C-DOCSIS与双向网改技术选型建议》

       （以下内容是天威视讯总工程师徐江山先生今年CCBN期间所作的演讲）各位嘉宾下午好！我今天代表C-DOCSIS标准组向大家介绍一下C-DOCSIS宽带接入技术，咱们NGB接入网有四个方向，我就不多说了，给我的时间只有40分钟，这个标准已经在做意见发布前的征求阶段了，所以实际上这里面引入了很多标准和细节，我讲的比较快，请大家原谅。我们从8个方面来讲，第一个方面是C-DOCSIS产生的背景分析，我们开快一点过一下，主要从技术和业务驱动力方面来说，我们业务环境面临着广电双向改造NGB建设、三网融合和宽带接入技术，我们整个有线电视是有特色的一张网络，目前来说是有FTDB的，同轴电缆我们已经深入到千家万户，这是非常有利的资源。中国有限电视网络是集中型的网络，三种方面的特点就驱动我们要发展出一种新一代的NGB网络的技术。各有优势和缺点，FTTH技术成熟，千兆到桌面，业务承载性强，还要做家庭路线。FTTB+EOC我们目前技术方案都在推广，总局也专门成立了专业组，我们在标准化和产业化正在得到改善，标准化和产业化还是相对弱一点，网络和管理性能相对弱一点。FTTB+LAN的方式是一次性投入的方式，对于一次性投资工程量相对比较大，同时也是存在着入户的问题。我们传统的CMTS有它的优势，在于它整个技术标准体系非常成熟，业物管理非常成熟，也是经过了用户实验的验证，使CMTS这样的体系对于双向业务引入是广覆盖的技术，对投入的成本相对来说是比较便宜的，但是这种集中型的CMTS也有几个明显的缺点，我们网络回传的光纤对兆数敏感非常明显，在中国运用并不是非常明显。还有它的带宽相对窄，这个成本上，国内厂家没有接入，整个行业和产业被国外企业所垄断，提供大带宽业务情况下，经济性显得较弱。我们C-DOCSIS提出的基础是继续HFC+CMTS+DOCSIS技术优势和技术资产。C-DOCSIS具体从概括性的角度来说，继承性和创新性并举，要满足大带宽业务承载，同时有继承性，基于ITU-TJ.222的标准，边缘同轴宽带介入技术，符合光进铜退和多业务QoS保障、可运营、可管理的优势，基于ITU-TJ.222的技术，我们称之为C-DOCSIS技术。C-DOCSIS系统概括，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，向下通过射频接同轴电缆网络相接，向上通过PON或以太网与汇聚网络相连，针对接口下移后组王模式，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。

　　C-DOCSIS系统总体要求，我们从几个纬度来讲，业务承载的角度来说，尽力而为业务，要保证下行带宽的业务，非实时业务，保证上下行带宽的非实时业务，从业务管理的角度来说，要为用户提供带宽的差异性业务，为不同用户提供不同时段的差异性的业务，要提供不同业务优先级的业务，这些都是我们从业务要求上说的，从系统功能角度上来说，必须跟咱们广播电视或者DVB视频系统复用进行共缆传输。C-DOCSIS系统应具备数据传发功能，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。C-DOCSIS具备识别不同业务终端的能力。从频道捆绑以及带宽要求来说，如果在上行支持4个频道的捆绑要支持2、3、4个数量上行信道捆绑。下行支持16个信道的捆绑，下行贷款能达到800兆，1024QAM达到个G，特别是8兆条件下的1024QAM，区别于节电22新增项。C-DOCSIS系统支持基于信道连接终端数量。

　　这是对系统环境、可靠性及电气安全做了要求。第三个方面，我想从系统架构供应模块来讲一下，架构就是说分为前端系统、网络管理系统和配置系统这是前端系统。系统头端放到光节点处设备，完成射频到汇聚网络的数据的转发。系统终端支持2.0以上的数据。C-DOCSIS系统功能模块我重点讲一下，功能模块分为头端，这里面灰色的是C-DOCSIS功能模块，包含系统控制模块和分类转发模块，射频接口模块，在终端包括终端设备，不同的模块之间我们从数据平面和控制平面分别定义了这样的接口，包括NSI的接口，包括OMI接口，和RFI，以及系统控制模块和网络管理系统，可以针对这样的定义的模块和这样的接口，我们这个系统也可以实现灵活性。

　　射频接口模块主要是实现C-DOCSISPHY层和MAC层的功能，下行方向基于业务流的调度，根据传输协议完成数据分类和转发，系统控制模块实现射频接口模块和分类转发模块的配置和管理。配置系统我就简单说，我们网管系统也有，配置转发设备是外围系统。重点说一下借口，RFI定义了C-DOCSIS头端与终端之间MAC和PHY层接口规范。NSI接口定义了C-DOCSIS头端与汇聚网络之间物理接口和业务流映射逻辑，不限定物理接口的具体类型，可以是千兆以太网、万兆以太网。OMI主要是网络配置系统之间的接口。

　　CDT，主要是完成了我们头端里面向下是射频领域，我们可以在前面打上它业务流的标称，通过VLAN标签，往上汇映到网络的标识或者流里面去。汇聚网络来的信号是根据业务流相应的封装到下行业务流上，把相同的流打包成一个整体的流往下行方面传输。这是CDT特别的功能。CDMM，主要是完成射频接口模块和系统控制模块之间控制消息格式。基于标准网络的传输协议，OAM封装格式来做。正是因为标准定义了比较开放的模块和接口关系，所以在典型系统实现上，可以在头端里面集中呈现系统控制模块功能，也可以把系统控制模块和分类转发模块放到汇聚网的设备上，或者单独作为一个模块来实现，他们中间通过CDMM来交换这样一些信息。目前厂家也是有两种这样的解决方式。这是整个的CMC和CM之间数据传发协议线。必须要实现桥接的功能。

　　第四个方面C-DOCSIS系统规范详解，包括对于这个规范对C-DOCSIS系统数据转发有具体的要求，首先从NSI到RFI接口间桥接转发，可选支持路由转发。系统头端支持单播报文、广播报文和组播报文三种类型报文的转发。系统头端支持CM以及CPE协议报文的转发，支持DHCP中继功能。系统头端在NSI接口和RFI接口间转发报文时应支持差异化QOS处理。系统头端将报文从RFI接口向NSI接口发时，应支持C-DOCSIS业务流到VLAN的转发。上行业务流分类和下行业务流分类应支持如下参数，IP层流四分类参数，源IP地址，掩码，目的IP地址/掩码，都做了明确的要求。除了支持静态的DQos机制，即动态地创建、修改和删除C-DOCSIS业务流程。C-DOCSIS系统DQos，前端呼叫服务器接到请求后给予确认。安全性上，可选支持BPI，应支持DIS，对具体管理的功能都做了定义。

　　第五个方面讲讲C-DOCSIS的技术创新。第一个创新刚才也讲了提出了分布式部署的集中式控制的有线电视网络宽带接入系统。控制模块与视频模块的封装方法，还有射频模块和分类转发模块数据标签的标配方法。C-DOCSIS本着既继承C-DOCSIS的优点同时也要降低成本的目标，对于相应的物理层做了一些简化，对上层信道方面必须支持TDMA和ATDMA。上行可选格雷编码支持128QAM和256QAM调制。C-DOCSIS系统早在去年3月份就做了测试，当时把用户的网络，包括噪声的引入和业务系统都做的对接。这是测试的内容表，在测试1对2吞吐能力的时候，大家可以看到下行16个频道捆绑的时候，大包是792兆，对上行来说4个频道捆绑，64QAM对于小包28兆，大包是91兆，如果1对96终端的情况下小包的吞吐量就上去了，基本能达到原来说的100和800兆的吞吐量。对时延来说大包占7个毫秒，下行是不到1个毫秒，或者一个毫秒左右，1对96的时候，小包的上行的时延就增加了，达到了15个毫秒。但是总体上来说，整个实力依然是相对非常低的，所以是低时延的系统。对于整个业务的测试，重点测试了跟我们整个后台系统包括DHCP的对接，包括实现了宽带上网。从测试的结果数据来看，C-DOCSIS测试系统物理特性及链路层特性达到了预计的指标。下行支持16个频点绑定，上行支持4个频点的绑定，达到下行800Mbps/140MBPS，这个系统我们有典型的应用产品，我们在宽带接入这块对业务需求的角度，我们可以认为高清电视我们如果是有70%用户都用我们高清电视包括高速上网，我们渗透率50%的情况下，高清上网是6兆贷款，高清电视我们是10兆带宽，这样我们下行静态带宽需要4兆，在静态带宽需求下，我们把C-DOCSIS设备放到100户光节点上，可以直接带用户，每个用户带两个终端的设备，能够满足对上面业务的承载，上面的业务应该来说是我们所有广电人如果能达到这样的业务规模是非常厉害了。

　　最后一个方面给大家介绍一下C-DOCSIS标准制定与产业化进展。整个标准的制定工作从去年8月份开始启动的，整个的核心厂商包括芯片厂家、设备提供商运营商和科研机构，设备提供商中信、华为，运营商天威视讯、歌华有线、杭州华数和南京有线，科研机构有规划院、设计院、广科院。这是整个标准的目录，包含从主要方面来说，系统概述、系统架构与功能模块，总体要求，数据传发功能要求，安全性要求，网络管理要求，包括CDMM和CDT的定义，以及分布性典型实现，以及动态业务流的操作等等。目前这个产品开发阶段是这样的情况，Broadcom在这个月底会提供3218MAC与3143PHY芯片，数码视讯会在4月份、华为2012年7月出全功能样机。作为运营商来说，2012年2季度末做小批量实验局。我把C-DOCSIS总体的构成和里面共性的要求和整个C-DOCSIS标准和产业化进展状况就给大家介绍到这，欢迎大家积极参与到C-DOCSIS标准制定和整个实践上，谢谢大家！