《面向下一代广播电视网(NGB)电缆接入技术(EoC)需求白皮书.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《面向下一代广播电视网(NGB)电缆接入技术(EoC)需求白皮书.pdf（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 面向下一代广播电视网（NGB）电缆接入技术（EoC）需求白皮书 国家广播电影电视总局科技司 2009 年 4 月 i 版权声明 国家广播电影电视总局科技司所有，2009 年。本文档是中国国家广播电影电视总局科技司关于电缆接入技术（EoC）的指导性文件，任何组织、机构或自然人均不得篡改或转意。ii 前 言 伴随着通信技术和广播电视技术的迅速发展，有线电视网正向下一代广播电视网（NGB）过渡。为了适应下一代广播电视网发展需求，广播电视规划院受广电总局科技司委托开展电缆接入技术（EoC）测试评估和标准研究，组织成立了由广播电视规划院、广播科学研究院、北京大学、中国科学院、北京歌华有线电视网络股份有
2、限公司、天津广电网络有限公司、重庆有线电视网络有限公司、深圳天威视讯股份有限公司、东方有线网络有限公司等科研机构、高等院校、有线运营商以及 20 余家设备生产企业、芯片提供商组成的“有线电视网络宽带接入技术工作组”。工作组以相关技术研究和大量测试评估成果为基础，依据广电发展下一代广播电视网（NGB）的战略目标，结合目前全国有线电视网络现状以及接入技术发展水平，起草了面向下一代广播电视网电缆接入技术（EoC）需求白皮书（简称白皮书）。本白皮书描述了基于电缆接入技术（EoC）的有线电视宽带接入网系统结构、业务类型和应用场景，从信道带宽需求、物理层需求、MAC 层需求、以太网支持能力需求、系统接入能
3、力需求、带宽管理需求、安全需求、网络及设备管理需求、互通性需求、扩展性需求、组网需求以及接入设备需求等多个方面规范了面向下一代广播电视网的电缆接入技术（EoC）。本白皮书可用于指导各有线运营商进行有线电视网络双向改造和用户接入网建设。iii 本白皮书指导单位：国家广播电影电视总局科技司 本白皮书主要起草单位：国家广播电影电视总局广播电视规划院 主要起草人：张红 秦龙 陈志国 杨木伟 孙黎丽 李旭 唐月 其它参与本白皮书起草的单位：广播科学研究院 北京大学 中国科学院 北京歌华有线电视网络股份有限公司 东方有线网络有限公司 天津广电网络有限公司 重庆有线电视网络有限公司 深圳天威视讯股份有限公司
4、 华为技术有限公司 烽火通信科技股份有限公司 UT 斯达康（中国）有限公司 科学亚特兰大（上海）有限公司 上海未来宽带技术及应用工程研究中心有限公司 北京格林威尔科技发展有限公司 成都康特电子高新科技公司 武汉长光科技有限公司 普罗通信（上海）有限公司 上海凌云天博光电科技有限公司 北京汤姆逊中信数字技术有限公司 凯博迅捷科技（北京）有限公司 上海傲蓝通信技术有限公司 汕头高新区亚威科技有限公司-ACE iv 深圳飞通电子有限公司 天津市德力电子仪器有限公司 泰克诺华（Teknovus）公司 博安思通信科技（上海）有限公司 浩博科技有限公司（Corpogate）美国 Intellon 公司 盛
5、立亚（中国）光网络系统有限公司 科缔纳网络系统（上海）有限公司 v 目 录 1 概述.1 1.1 背景介绍.1 1.2 宽带接入技术现状与发展.1 1.3 编制目的.2 2 需求设计原则.2 3 参考依据.2 4 术语和定义.3 5 系统结构描述.4 6 业务类型及用户接入带宽需求.4 6.1 业务类型.4 6.2 用户接入带宽演进策略.5 7 信道带宽与可扩展需求.6 8 物理层需求.6 9 MAC 层需求.7 10 以太网支持能力需求.8 11 系统接入能力需求.8 12 带宽管理需求.8 13 安全需求.9 13.1 加密.9 13.2 接入端设备认证.9 13.3 用户标识和溯源.9
6、14 网络及设备管理需求.9 14.1 基本要求.9 14.2 配置管理需求.10 14.3 性能管理需求.10 14.4 故障管理需求.10 14.5 安全管理需求.11 15 互通性需求.11 16 扩展性需求.11 17 应用场景和组网需求.11 17.1 200 户应用场景.12 17.2 50 户应用场景.12 18 接入设备需求.13 vi 18.1 局端设备.13 18.2 接入终端设备.14 1 1 概述 1.1 背景介绍 国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要中明确指出：加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设，推进三网融合，健全信息安全保障体系。加快建设新
7、一代有线数字电视网络不仅是有线网络自身升级换代、实现可持续性发展的内在需求，更是推进国家信息化的必然要求。有线电视网是国家重要的信息化基础设施，具有业务内容丰富、内容可控可管、用户群体巨大等方面的优势，可以满足未来多种业务发展的需求，符合以视频为主导的宽带业务发展趋势。因此，在国家信息化中更多地依靠有线电视网络，充分发挥广电网络的优势，是符合中国国情、从实际出发的选择，是以较短的时间、较低的成本，跨越数字鸿沟，实现进入千家万户的信息化和安全的信息化的有效途径。2008 年 12 月 4 日，科技部与国家广电总局正式签署了国家高性能宽带信息网暨中国下一代广播电视网自主创新合作协议书，按照协议要求
8、，广电总局开始着手建设下一代广播电视网（NGB）。电缆接入技术（EoC）是下一代广播电视网（NGB）的关键技术之一，即基于同轴电缆，通过各种数字调制技术来承载以太网业务和其他各种综合业务，实现下一代广播电视网（NGB）的用户宽带接入。利用该技术进行有线电视网络宽带、双向化改造，可以有效发挥有线电视网频带宽、成本低、易普及的优势，有利于有线电视网络建设成为千家万户的多媒体信息平台，满足社会各界和广大居民的多方面需求，推进三网融合。1.2 宽带接入技术现状与发展 我国有线电视网拥有用户近 1.5 亿户，由于全国各地的经济发展状况极不平衡，加上其他历史和客观原因，各地有线广播电视网络存在很大差异，大
9、多数用户的网络仍然是单向网络。随着业务发展和三网融合的迫切需求，对有线电视网络质量和承载能力提出了更高的要求，有线电视网络必须进行数字化和双向化改造。随着信息技术的不断发展，“光进铜退”逐渐成为趋势，每个光节点覆盖的用户数逐渐减少，从 2000 户减少到 500 户、200 户、50 户，甚至部分实现了光纤到户（FTTH）。调研表明，目前我国有线电视网络中，光节点覆盖用户数为 200 户以下的用户已经占总用户数的15.5%以上。根据国内外网络发展趋势，下一代广播电视网（NGB）面向未来五年到十年，光节点覆盖发展到 200 户或 50 户以内，甚至大规模 FTTH 的部署。从网络改造的方式上看，
10、目前国内存在多种基于有线电视电缆分配网的双向接入技术，但实现方式存在很大差异。设备产品种类繁多、网络承载性能差异大，提供的带宽和支持的业务也各不相同，缺乏标准规范。一方面，众多技术方案的出现反映了市场的需求，给运营商提供了更多的选择空间；另一方面众多的方案也给决策带来了困难。从技术角度来说，各技术方案均有其各自的局限性。从信道带宽来看，有些技术选用的信道带宽不是MHz 的整数倍，不符合我国有线电视网络的信道带宽规划要求，不利于信道的合理分配和有效利用。从协议性能来看，有些技术提供的业务速率不能满足当前和未来一段时期业务发展的带宽需要，有些技术没有很好的解决服务质量（QoS）保障问题，不能提供包
11、括实时流媒体等各种业务所需的 QoS。另外，从成本角度来看，由于缺乏统一的标准，特别是缺乏具有中国自主知识产权的标准，各种方案均难以形成规模效应，造成双向化改造的效果不一和成本降低困难，因而难以大规模推广。2 1.3 编制目的 面向下一代广播电视网（NGB）电缆接入技术（EoC）需求白皮书在编制过程中，充分考虑到了我国有线电视网络的技术发展，根据现有网络的信道条件和应用需求，面向未来网络的发展趋势，聚合现有几种技术的突出优点，根据下一代广播电视网络发展的统一规划，制订相关的需求。以便促进相关接入技术的收敛，为将来有线电视网络成为大容量、全双向、全交互、全功能的下一代综合传输网络，业务相互之间实
12、现融合，基本实现光纤到户（FTTH）的完整标准化体系做技术储备。2 需求设计原则 需求作为有线电视电缆宽带接入技术的开发和遴选的指导原则，其设计必须遵循以下原则。标准性原则：必须遵循已颁布的国家标准和行业标准。确保基于本需求开发出来的技术具有横向和纵向的兼容性。合理性原则：所提出的需求应该在充分利用和挖掘现有有线电视电缆网络资产的前提条件下有充分的技术实现可行性。从而最大限度保护既有投资、发挥存量资产的效益最大化。可扩展性原则：宽带接入的用户需求和技术的发展是长期的、渐进的。需求设计必须保证先进性和可扩展性，先进性是指能够反映近期和中期未来的用户需求；另一方面，可扩展性保证了可以通过扩展满足远
13、期未来的需求。保证基于本需求开发的技术和系统可以随着业务需求扩展和技术进步进行平滑升级。并且扩展性必须能够符合主流技术发展的趋势，适应“光进铜退”的趋势。可管可控原则：必须满足不同角度不同层面的可管理性、可控制性，保证网络运营的规范和网络的健康发展。经济性原则：确保基于本需求开发出来的电缆宽带接入技术在保证性能的基础上，具有良好的经济性。业务驱动原则：下一代广播电视网（NGB）的技术发展是业务驱动型的。在兼顾我国有线电视网络和技术发展现状的基础上，从业务发展和业务承载的角度出发，研究和制定符合下一代广播电视网（NGB）业务发展需要的电缆接入技术。3 参考依据 1有线电视网双向化改造指导意见（技
14、网字2007 358 号文件“广电总局科技司关于印发有线电视网双向化改造指导意见的通知”），国家广播电影电视总局科技司（2007.12）2 GY/T 106-1999 有线电视广播系统技术规范 3 GY/T 135-1998 有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆技术要求和测量方法修订征求意见稿 4 GY/T 137-1999 有线电视系统分支器、分配器技术要求和测量方法修订征求意见稿 5 GY/T 221-2006 有线数字电视系统技术要求和测量方法.6 YD/T 1171-2001 IP 网络技术要求-网络总体 7 YD/T 1475-2006 接入网技术要求-基于以太网方式的无源光网络
15、8 ITU-T G.1010:End-user multimedia QoS categories 3 4 术语和定义 AON Active Optical Network 有源光网络 CATV Cable Television 有线电视 CBAT Coaxial Broadband Access Terminal 同轴电缆宽带接入网局端设备 CNU Coaxial Network Unit 同轴电缆宽带接入网接入端（调制解调）设备 CoS Class of Service 业务分类 DBA Dynamic Bandwidth Allocation 动态带宽分配 EoC Ethernet ov
16、er Coaxial cable 基于同轴电缆以太网承载技术 FE Fast Ethernet 快速以太网（100M）FTP File Transfer Protocol 文件传输协议 FTTH Fiber To The Home 光纤到户 GE Gigabit Ethernet 吉比特以太网 HDTV High Definition Televison 高清晰度电视 HFC Hybrid FiberCoaxial 光缆-同轴电缆混合网 HTTP HyperText Transfer Protocol 超文本传输协议 IM Instant Messaging 即时通讯 IP Internet
17、Protocol 互联网协议 IPTV Internet Protocl Televison IP 电视 MAC Media Access Control 媒体接入控制 MTBF Mean Time Between Failure 平均故障间隔时间 ODN Optical Distribution Network 光分配网络 OLT Optical Line Terminal 光线路终端 ONU Optical Network Unit 光网络单元 P2P Peer to Peer 对等网络 PON Passive Optical Network 无源光网络 QoS Quality of Se
18、rvice 业务质量 RF Radio Frequency 射频技术 SDTV Standard Definiton Television 标准清晰度电视 SNMP Simple Network Management Protocol 简单网络管理协议 TCP Transmission Control Protocol 传输控制协议 TDD Time Division Duplex 时分双工 TDMA Time Division Multiple Access 时分多址 4 VLAN Virtual Local Area Network 虚拟局域网 VoIP Voice of Internet
19、 Protocol IP 电话 5 系统结构描述 现有有线电视网络是以光纤为干线的光缆-同轴电缆混合网（HFC），有线电视网络双向化改造技术主要包括接入网光传输改造技术和用户接入改造技术两部分。在光传输改造方面，相比有源光网络（AON）技术，无源光网络（PON）技术具有拓扑结构简单、设备成本低，并且其网络拓扑结构与 HFC 网光纤部分的拓扑结构相类似，因此在现有 HFC 网络中采用 PON 技术，不需要对现有 HFC 网络进行大幅度改造，需要在原来的光网络上作相应的配置，可在较短时间内完成网络的升级。在光传输改造方面，除了采用 PON 技术以外，还可以利用其他各种光接入技术。本文在后面叙述中，
20、采用 PON 技术作为光接入技术是作为一种典型应用，并不排斥其他光接入技术的应用。同轴电缆宽带接入网络用于解决电缆接入改造技术问题。由同轴电缆宽带接入技术和无源光网络技术一起构成有线电视网宽带接入技术。基于电缆接入技术（EoC）的有线电视宽带接入网络基本结构如下图所示：OLT ONU ONU ONU ONU CBAT CNU CNU CNU 用户 终端设备 用户 终端设备 家庭 网关 混 合 器 电 缆 分 配网络 ODN 光 分 配网络 CATV 输入 无源光网络 PON 同轴电缆宽带接入网 图 5-1 有线电视宽带接入网基本结构示意图 接入干线传输采用 PON 技术后，同轴电缆接入成为最后
21、 100 米的接入技术问题，覆盖用户不多于 200 户，并逐步向 50 户或 20 户过渡。6 业务类型及用户接入带宽需求 6.1 业务类型 下一代网络发展的一个基本趋势是 IP 化的全业务网。IP 业务（由 IP 网所承载的业务）可以分为三大类：语音、数据和视频。语音业务主要是基于 IP 的语音即 VoIP 业务，数据业务主要是基于互联网的 IP 数据（如 HTTP 浏览、FTP 下载、网络游戏等），视频业务主要是5 基于 IP 的组播、点播标清和高清视频业务（SDTV 和 HDTV）以及 IPTV、视频会议。从电缆宽带接入网络承载业务的技术特性来说，可以按照带宽、时延、抖动以及丢包等业务传
22、输特性需求来区分不同的业务类型，主要包括以下典型业务：1、尽力而为业务 要求网络提供双向支持，用户通过竞争请求获取系统剩余带宽，网络尽最大努力来传输业务。例如互联网访问、邮件收发、文件下载等业务。2、保证下行带宽的非实时业务 要求网络提供双向支持，保证下行带宽，支持恒定带宽，对传输时延和抖动要求低。例如 VPN 业务、需要大带宽的 FTP、在线游戏等业务。3、保证上下行带宽的非实时业务 要求网络提供双向支持，保证较高的上下行带宽和较低的丢包率，对传输时延和抖动要求低。例如基于 P2P 技术的文件下载及相关应用业务。4、保证下行带宽的实时业务 要求网络提供双向支持，保证较高的下行带宽和较低的传输
23、时延及抖动，支持恒定带宽或可变带宽，对上行带宽要求较低。例如视频点播、互动电视、IPTV、时移电视和录播电视等业务种类。5、保证上下行带宽的实时业务 要求网络提供双向支持，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、视频监控等新通信业务。除了作为目前基本业务的 CATV 广播业务（包括模拟和数字电视节目）以外，有线电视电缆宽带接入网必须能够提供以上业务承载的支持。6.2 用户接入带宽演进策略 从系统承载业务所对应的系统接入带宽需求来看，目前有线电视接入网络由于承载业务比较单一，用户对带宽的需求相对较低，随着网络承载业
24、务不断扩展，用户对接入带宽的需求将会逐渐增加。因此，根据我国有线电视网络发展及业务运营现状，接入网络系统接入带宽需求将是渐进式增加的。为了能够满足不同应用场景、不同发展阶段的用户接入带宽需求，系 统 的 总 带 宽 可 以 支 持 用 户 接 入 带 宽 渐 进 发 展 的 模 式，如12Mbps510Mbps2030Mbps100Mbps 逐步过渡的模式，逐步扩展用户接入带宽。用户接入带宽与用户所开通的业务类型是相对应的，因此在确定接入带宽需求时应从以下几个方面考虑：各种业务对带宽的需求；光节点覆盖范围和开通率；用户并发率。基于我国有线电视网络目前的现状，应该首先考虑一个光节点覆盖用户数为
25、500 户或者200 户的情况，在这种情况下，用户双向业务开通率相对较低，这种情况是为了满足开通双向并为交互业务提供上行信令传输信道，因此对用户接入带宽需求相对较低。在一个光节点覆盖用户数为 50 户的情况下，用户业务开通率会比覆盖范围为 200 户的情况要高很多，并且承载业务类型也更丰富，用户并发率也相对较高，因此在这种情况下，用户接入带宽需求较高。在实际应用时应根据具体模型实际测算。总体来讲，接入网络覆盖范围较大时（例如 200 户），用户带宽相对较低，而接入网络覆盖范围较小时（例如 50 户），用户带宽相对较高。网络的建设应该能够适应用户接入带宽渐进发展的要求。6 7 信道带宽与可扩展需
26、求 根据 GY/T106-1999 的频道划分原则，遵循广播电视的管理相关规定，标称信道带宽必须为 8MHz 的整数倍。信道带宽需求主要考虑以下因素：1、必须保证有充分的频谱资源可用，以便能够满足不同应用场景（比如密集居住区域）、不同发展阶段（用户带宽需求是从 12Mbps510Mbps2030Mbps100Mbps 等渐进发展模式）的总带宽需求。2、信道带宽必须采用MHz 的整数倍信道带宽规划方式，以符合有线电视网络的频道规划。信道带宽太窄则会损失频带资源利用率；太宽则一方面对带内频域平坦度要求过高，现有有线电视电缆网络难以满足要求；另一方面对设备实现要求高，难以降低成本。3、应该支持通过信
27、道捆绑或者等价的方式实现传输带宽提升或者各信道之间资源动态分配的应用方式，以提供更为灵活的组网方式。4、应该支持邻道可用原则，以便更充分利用空闲广播电视信道传输双向宽带信号。8 物理层需求 1、频带资源利用率：定义为有效信道带宽与标称信道带宽之比，该值必须大于 80%。-40dB 带宽不超过 8*n MHz，-80dB 带宽不超过 8*n+1MHz。2、频带利用率：建议物理层传输效率在有效信道带宽内大于 7bits/Sec/Hz。频带利用率为 7bits/Sec/Hz 情况下，不同信道带宽对应的物理层传输速率及支持的调制格式见表 8-1：表 8-1 n 带宽 物理层传输速率 支持的调制格式 建
28、议 1 8MHz 56Mbps QAM256 2 16MHz 112Mbps QAM256*3 24MHz 168Mbps QAM256 4 32MHz 224Mbps QAM256 *建议采用单信道 16MHz*调制格式应支持向下自适应 3、建议采用频率堆叠或其他方式增加带宽扩展性。4、带外辐射：52000MHz 频段范围内的带外辐射必须足够小至不影响现存有线电视信号，保证可以和有线电视信号共存。5、跨越放大器和分支分配器：应能跨越放大器和分支分配器。6、插入损耗：同轴电缆宽带接入系统局端设备射频输出信号与有线电视信号进行混合时，引起的有线电视系统插入损耗不得超过 1.5dB。7、发射频谱模
29、板：发射频谱模板如下图：7 图 8-1 发射频谱模板 同轴电缆宽带接入系统设备发射信号频谱应该在该模板阴影区域以内。n 为 8MHz 电视信号频带的倍数，f0为工作频带的中心频点。8、动态接收范围：动态接收范围如下图所示：图 8-2 动态接收范围 电缆宽带接入系统实测吞吐量与链路衰减值之间的关系如上图所示，建议系统动态接收范围在如图所示的阴影区域内。9 MAC 层需求 MAC 层应该满足以下功能和性能要求：1、MAC 层频谱利用率：在规定信道带宽内系统的最大 MAC 层传输速率与物理信道带宽之比应至少大于 4bit/s/Hz。MAC 层频谱利用率为 4bit/s/Hz 情况下，不同信道带宽对应
30、 MAC 层传输速率及 MAC 层双工方式见表 8-2：8 表 8-2 n 带宽 MAC 层传输速率 MAC 层双工方式 建议 1 8MHz 32Mbps TDD/TDMA 2 16MHz 64Mbps TDD/TDMA*3 24MHz 96Mbps TDD/TDMA 4 32MHz 128Mbps TDD/TDMA *建议采用 64Mbps 的 MAC 速率，以便于使用百兆 FE 端口和以太网进行桥接。2、上下行带宽分配：在上下行带宽总量约束条件下，应具备动态分配上下行能力，以提高带宽利用效率，更好地对应上下行对称和非对称业务共存的应用需求。3、双工方式：建议采用 TDD 方式。4、多址机制
31、：在 TDD 方式下，建议采用预约许可和中心结点协调的 TDM/TDMA 机制实现多址接入和信道分配。10 以太网支持能力需求 电缆接入技术应该满足以下以太网功能和性能要求：1、VLAN 支持：局端和终端设备应支持 VLAN，终端设备可根据需要配置是否透传或剥离 VLAN 标记。2、组播功能：建议有线电视电缆用户接入局端设备支持组播功能。3、组播过滤支持：建议支持组播过滤功能。4、广播风暴抑制：应该具备广播风暴抑制能力。5、二层隔离：局端设备应该具有在二层隔离各接入终端的能力。6、QoS 支持：（1）建议支持 802.1p，支持的优先级数=3（对应实时业务、准实时业务和非实时业务；此处不包括
32、MAC 协议本身的控制信息，控制信息应具有最高优先级，但是不应计在 QoS 优先级数中）；（2）建议支持 802.1D 的用户优先级标记（基于 CoS 的 QoS 功能）；（3）应能根据用户和业务进行带宽分配。7、延时：建议业务分组在 CBAT 和 CNU 之间的延时最大不超过 20ms。11 系统接入能力需求 1、建议同轴电缆宽带接入系统局端设备单信道输出时至少支持接入终端数为 32。2、同轴电缆宽带接入系统局端设备接入终端为单个终端时，系统 MAC 层传输带宽不低于 100Mbps。3、同轴电缆宽带接入系统局端设备同时接入终端为支持最大终端数时，系统 MAC 层传输效率不低于 65%。12
33、 带宽管理需求 考虑用户预先申请、并发使用等网络带宽应用场景，针对用户独占带宽和共享带宽的需求，同轴电缆宽带接入网应具备 DBA（动态带宽分配）功能，以提高带宽利用率以及保证业9 务公平性和 QoS。通常情况下，连接用户终端设备的接入设备需要提供基于用户或业务的优先级管理依据，而在具有汇聚功能的局端设备处完成最终的 DBA 行为。DBA 功能包括以下需求：1、上下行带宽分配：局端设备应能控制上行和下行流量，并进行上下行带宽资源动态分配，从而可以灵活适应对称业务和非对称业务共存的需求，从而提高整体网络带宽利用率。2、带宽管理和限制：接入端设备应能设定限制以太网端口带宽；局端设备应能设定限制各接入
34、端设备的带宽。3、带宽分配类型：应支持固定带宽、保证带宽和尽力而为带宽等三种带宽分配类型。4、带宽分配粒度：256Kbps 5、公平性原则：在所有前提条件相同的情况下遵循公平性原则平均分配带宽。6、基于优先级的带宽分配：根据业务优先级、用户带宽额度以及用户优先级进行带宽分配，为不同业务，不同用户提供不同带宽保障。（优先级调度：严格优先级/权重优先级）。7、流量整形：避免网络过载或空闲，也能缓解网络拥塞，以便于提高服务质量。13 安全需求 13.1 加密 同轴电缆宽带接入网承载的数据为标准的以太网数据帧，恶意用户很容易窃听、泄露、篡改、破坏和伪造系统开销信息及其它用户的信息，存在安全隐患。为了保
35、证用户数据与网络运营的安全，有效防止非法用户的攻击，建议对用户信息进行加密。系统可根据业务传输需要选择使用。13.2 接入端设备认证 局端设备具有对接入端设备进行认证的能力，能够拒绝非法接入端设备的接入，确保只有合法接入设备才能够方便快捷的接入网中，杜绝非法用户接入网中占用网络资源影响合法用户的使用，或者干扰网络正常运行。13.3 用户标识和溯源 一方面，可溯源性提供了网络管理者在网络遭到攻击或者恶意使用时的用户定位能力。另一方面，出于精细化管理的需要，运营商要能对用户进行精确定位，实现可溯源性，便于业务和用户管理。可溯源性的前提是用户唯一性识别。同轴电缆宽带接入网的局端设备能够唯一地识别接入
36、端设备。目前主要有两类方案解决上行接入设备标志和端口溯源问题：一是借助设备物理地址；二是基于 VLAN（Stacking）技术。14 网络及设备管理需求 14.1 基本要求 1、在 HFC 网络管理标准 GB/T20030-2005 中 HFC 设备网管根节点 17409 下定义 CBAT10 和 CNU 设备的 MIB。2、局端设备应能通过其所带的 Console 口对其进行带外方式的操作维护，应支持通过标准 SNMP 网管系统远程进行操作管理维护，可选支持 Telnet 或者 Web 方式的网管；3、局端设备应该支持带外管理和带内管理方式，带外访问方式应该提供所有带内访问方式的功能，带外访
37、问方式应该实现访问控制，防止非授权访问；4、局端设备应能按照相关协议向该局端设备上联的无源光网络（PON）系统发送包含该设备 IP 地址、MAC 地址、产品型号、技术类型、上联 ONU 端口等信息在内的报文，以便无源光网络（PON）管理系统能够自动发现下联的局端设备，实现设备的自动发现；5、管理系统通过局端设备 CBAT 的 SNMP 代理实现对接入端设备 CNU 的远程操作管理维护，可选支持 Telnet 或者 Web 方式的网管；6、管理系统应具备对设备进行配置管理、性能管理、故障管理、安全管理等方面的功能；7、建议管理系统采用中文界面；14.2 配置管理需求 1、应能对网络接口参数进行配
38、置；2、可提供一种自动配置的方法，并能对接入端设备进行监控和管理。最好能够做到接入端设备的零配置即插即用；3、可对每个接入端设备的带宽、承载业务、传输能力进行配置；4、可对设备进行物理地址的配置；5、应能对业务流参数进行配置，如保证带宽、最大带宽和业务优先级等；6、应能配置以太网相关功能，如 VLAN、帧过滤、组播等；7、应能配置系统功能，如加密等；8、应能通过网管对系统软件进行远程升级；9、所有配置操作应记录到日志文件，并支持检索；10、应能对环境监控参数进行配置（可选）。14.3 性能管理需求 1、网管应能启动性能测量功能，采集并处理测量数据，分析测量结果；2、性能管理应具备对系统性能进行
39、周期性统计的功能，比如说带宽使用情况等等；3、应具有性能控制功能，当系统性能下降超越门限时，对制约网络性能的相关参数进行调整；4、应能查询历史系统性能记录，并能将查询结果和统计结果保存到外部文件并输出。14.4 故障管理需求 1、故障管理应负责对系统各个部分进行持续或间断的观测、检测，以发现故障、产生故障告警，进行故障诊断及定位分析，创建及维护告警日志，并能够通过冗余设备或冗余路由即时恢复措施重新提供服务；2、告警信息应可通过图形或其它方式对不同的运行状态和告警级别进行显示，并同时产生告警日志供查询；11 3、告警信息应能区分为设备告警（如节点故障、接口故障、电源故障、CPU 利用率故障等）、
40、环境告警（如超出工作温度限制、湿度过高等）、通信告警（如传输链路故障等）、服务质量告警（如网络出现性能下降超越性能门限、网络部分区域拥塞等）等；4、告警应根据故障严重程度、故障原因、时间段等进行分级处理；5、故障事件恢复后，网管的相应告警信息应能自动清除。14.5 安全管理需求 1、网管系统应能通过定义个人访问权限的方式，提供对管理员/操作系统访问的安全措施，拒绝非法用户和密码错误用户的登录访问。不同级别的管理员具有不同的权限，确保访问请求的发起者只能在自己的权限范围内执行管理操作。敏感信息或固定用户终端鉴权属性、数据库和配置数据只能由授权的个人和管理系统进行操作；2、网管系统应能记录所有用户
41、的操作，包括用户名、操作时间、操作类型。非法用户登录应产生安全性告警，未经授权的操作尝试由系统日志记录并产生安全警告提示。15 互通性需求 不同厂家设备之间应该实现互联互通。16 扩展性需求 建议终端设备在设备形态功能及配置上具有可扩展性，能够面向未来的数字家庭业务。17 应用场景和组网需求 随着有线电视网络“光进铜退”的发展趋势，现有 HFC 网络每个光节点覆盖的用户数越来越少。在进行有线电视宽带接入网络改造建设时，应结合 HFC 网络架构，在分前端和光节点之间采用 PON 技术或其他光接入技术，在光节点以下的同轴用户分配网络应采用有线电视电缆宽带接入技术。为了便于工程施工和网络管理维护，在
42、分前端和光节点之间采用 PON技术的情况下，ONU 功能和同轴电缆接入网局端（CBAT）功能应考虑集成在一个设备中实现。电缆宽带接入技术的应用场景与有线电视网络每个光节点覆盖的用户规模有密切的关系。下一代广播电视网（NGB）的发展趋势是每个光节点覆盖的用户数逐渐减少，从 500 户到 200 户再到 50 户。但是就目前我国有线电视网络发展现状看，在研究电缆宽带接入技术应用场景时还需分别考虑光节点覆盖 200 户和覆盖 50 户的应用场景。当前，有线运营商在选择电缆宽带接入技术时，可以按照“多用户数+低带宽要求”的模式，先考虑 200 户的应用场景，做到全网开通和业务开通，然后再逐渐推进，根据
43、业务的开展不断地减少覆盖的用户规模，提升用户接入带宽。总的发展策略是，网络的建设应该适应“多用户数+低带宽要求”向“少用户数+高带宽要求”的渐进发展趋势而平滑地发展，从 200 户向 50 户平滑过渡。12 17.1 200 户应用场景 这种情况下，HFC 网络可以达到光纤到小区的程度，对于小于 200 户的小区，只需要一个有线电视光节点，而对于大的小区可能存在多个光节点。从有线分前端机房到小区光节点之间的网络完全是无源的 PON 光链路，而从光节点出来的同轴电缆用户分配网络由于带的用户数较多，传输距离较远。针对该情况，ONU/CBAT 交换机的组网可以采用将光节点的光纤延长到楼道，也可以将O
44、NU/CBAT 交换机安装在野外光节点位置。对于后者的组网方式，如图 17-1 所示。图 17-1 200 户应用场景组网 由于本场景下光节点带的用户数较多，相比 50 个用户数组网方式，ONU/CBAT 交换机必须能够提供更多的信道的复用，而且应是野外型设计。另外，还需考虑以下几个关键技术问题：1、应保证将同轴电缆接入信号传输一定距离，典型情况下为 100 米左右；2、ONU 的 PON 口带宽无法满足 200 个用户高带宽交互电视业务承载需求时，PON 链路如何进行带宽扩展。因此，这种组网方式对于技术要求较高，而且很难应用于高带宽需求的应用场景。17.2 50 户应用场景 这种情况下，HF
45、C 网络已经基本达到光纤到楼道的程度，从有线分前端机房到居民楼之间的网络完全是无源的 PON 光链路，在楼内则继续使用原有的电缆分配网络。13 图 17-2 50 户应用场景组网 针对该情况，用于收发以太网数字信号的 ONU/CBAT 交换机设备以及接收模拟 CATV 信号的光接收机全部安装在楼道内。如果用于连接分前端 CATV 光发射机和楼道内光接收机的光缆中有剩余光纤，则可以用于 PON OLT 和 ONU 之间的 ODN 连接，否则需要另外布光缆或者采用波分复用技术，在同一根光纤中传输 CATV 信号和 PON 信号。在楼道内，光接收机输出的模拟 CATV 信号和 ONU 缆桥交换机输出
46、的以太网数字信号经过混频后，通过楼内电缆分配网络传给每个用户家中的同轴电缆接入网终端（CNU）设备，在不影响原 CATV 广播业务的基础上实现有线电视电缆的宽带接入。如图 17-2 所示。考虑到大多数的情况，应为每户居民提供客厅和卧室至少两个终端接入点，因此一个楼道内需要 100 个左右的 CNU 终端。针对上述应用场景，应考虑基于同轴电缆带宽接入技术的频分复用技术或者频带捆绑技术，即由多个信道带宽一起提供所需要的带宽要求。假定一个同轴电缆宽带接入局端设备CBAT 对应一个信道带宽的信道，则需要多个 CBAT 设备。因此从设备的角度来说，一个ONU/CBAT 交换机中包括多个 CBAT 单元，
47、再连接到更多的 CNU 终端。ONU/CBAT 交换机提供 1个物理的同轴输出端口，但在该端口提供若干个同轴电缆宽带接入信道的频分复用。在实际进行有线电视接入网络工程设计时，也可以考虑楼道内的 ONU/CBAT 交换机输出多个同轴电缆端口，每个同轴端口连接一个楼道，则一个 ONU/CBAT 交换机可以带多个单元楼道的用户，但这样会存在跨楼道同轴电缆布线，考虑到铜缆对信号的损耗，这种跨楼道的铜缆不宜超过 50 米，因此建议一个 ONU/CBAT 交换机输出 2 个同轴电缆端口为宜，共提供 2个楼道用户的宽带接入。18 接入设备需求 18.1 局端设备 1、接入系统局端设备（CBAT）必须支持信道
48、捆绑和信道扩展；14 2、设备接口（1）接口类型：设备上联接口为 GE 或 FE 端口；用户侧接口为 RF 端口，接口类型为 F 型，75 欧姆阻抗；（2）RF 接口发射电平120dBv。3、设备电源：支持 220V 交流供电或者 60V 交流供电；在实际应用时，应根据实际情况确定设备电源供电方式。4、可靠性要求：平均故障间隔时间（MTBF）的下限值应不低于 15000 小时。5、工作温度范围（1）野外型工作温度范围为-25+55；（2）室内型工作温度范围为-5+55。18.2 接入终端设备 1、接入终端设备必须支持设备自动注册功能；2、设备接口（1）接口类型：设备用户侧接口为 FE 端口和
49、RF 端口，其中 RF 端口的接口类型为 F 型，75 欧姆阻抗；上联接口为 RF 端口，接口类型为 F 型，75 欧姆阻抗；（2）RF 端口发射电平120dBv；系统当前工作信道邻频如存在有线数字电视信号时，应根据实际应用情况采取措施（降低发射电平或者在系统工作信道与数字电视信道之间建立隔离带），保证其射频输出信号不影响有线电视信号的传输和接收。3、终端接收电平范围：40dBV100dBV 4、接收端灵敏度要求：64QAM 对应 40dBV 至 45dBV，MER=25dB，QEF BER1E-9。256QAM 对应 45dBV 至 50dBV，MER=28dB，QEF BER1E-9。5、
50、设备形态（1）支持宽带接入终端功能，有 1 个以太网接口，1 个有线电视 RF 输出接口，提供以太网/IP 业务，不具备第二层交换功能。（2）支持宽带接入终端功能，有 14 个以太网接口，1 个有线电视 RF 输出接口，提供以太网/IP 业务，可以支持 VoIP 业务（内置 IAD），具备交换功能。（3）内置于有线电视双向机顶盒中，为双向机顶盒提供上行信令传输通道，支持宽带接入终端功能，提供以太网/IP 业务，不具备交换功能。（4）具有家庭网关功能，具备 14 个以太网接口、1 个 WLAN 接口和至少 1 个 USB接口，提供以太网/IP 业务，可以支持 VoIP 业务（内置 IAD），实现