三网融合方案跟踪-DOCSIS EoC

jackhuang11

相信大家对“三网融合”这个词不陌生，这三网是指电信网、广播电视网和互联网。目前还有提到“四网融合”，这里指的第四个网是电力网。我们先聊聊“三网”。广电总局对于三网融合非常重视，专门召集了各地广电局、宣传部、网络公司和运营商的代表参加总局关于手机电视和IPTV的播控平台和监管平台建设的会议。因为中央对于确保电视节目内容安全的决心，所以要求运营商在开展手机电视和IPTV服务之前广电局必须先做好监管。

这些做好了之后，运营商可以提供IPTV、手机电视等服务了，这些服务对于电信、移动、联通等运营商很容易实现：用户选择节目就能收看，问题是播放不一定流畅，这是带宽资源不够的表现，大家用宽带上网实时看电影就有体会。但是，“三网融合”还提到了业务双向进入，也就是说不仅运营商能开展 IPTV业务，广电局也能开展IPTV、宽带上网、电话、短信等业务。因此，在用广播电视网（有线电视网）开展IPTV业务时，带宽是完全够用的（我们看电视的时候虽然一次只看一个台，可是所有节目都在那根同轴电缆上面，只是您点没点那套节目的问题），可问题在于IPTV需要根据用户喜好进行点播并且回传一些分析数据（比如收视率、设备故障等），而广播电视网是单向网络无法提供回传通道。因此，广电总局面临的一个重要课题是，广播电视网的双向改造。

对于双向改造的方案，大家都可以发挥想象力，比如，通过在机顶盒内置一个手机SIM卡发送短消息做为回传通道；利用有线电话线路；利用已有的有线电缆，找出可以利用的上行信道；甚至利用电力线都可以吧？技术上可行，可要看人家运营商是否同意合作，收取的费用广电局能否承受得了。这些都是变数，当然广电局也可以采取重新建立自己的双向链路。我也在跟踪了解厂商提供的解决方案。

Broadcom的DOCSIS EoC方案
先解释名词：
DOCSIS=有线电缆数据服务接口规范(DOCSIS, Data-Over-Cable Sevice Interface Specifications)
EoC=同轴电缆以太网
     众多厂商提供标准化解决方案，统一的行业标准技术提供100%的互通，面向话音业务的标准化QoS，是广电有线网运营商衷情于DOCSIS的主要理由，但DOCSIS是为成千上万组成的大用户单元而设计的，对于中国通常只有几十上百的用户单元而言，采用DOCSIS技术的成本是运营商难以承受的。将EPON和DOCSIS结合起来，形成一种新的经济实惠的EoC解决方案，就是Broadcom面向中国市场推出DOCSIS EoC解决方案的基本出发点。
　　Broadcom最新推出的针对EPON的DOCSIS EoC，它可以被用于在中国的多住户建筑物中部署DOCSIS。其基本设计思路是，利用现有的EPON设备来实现通过有线提供双向服务（图1），并且该方案比现有EoC解决方案更有价格竞争优势，它可以提供高达400Mbps的速度，更好的覆盖，更少的通话掉线以及为中国三网融合提供经济实惠的解决方案。

　　实现方法
　　在面向EPON的DOCSIS EoC解决方案中，Broadcom利用OLT引擎实现流量分类和交换功能，利用更短的电缆走线和更大的带宽简化MAC和PHY功能。通过DOCSIS EoC同轴缆媒体转换器（CMC）管理EPON到有线电视网的转换，实现DOCSIS CMTS MAC和PHY功能，并用FTTH ONU和MDU提供无缝的网络管理。
　　Broadcom面向EPON的DOCSIS EoC技术是一种完整的芯片组和软件解决方案，其中包括同轴缆媒体转换器、DOCSIS 2.0和3.0有线电视调制解调器以及机顶盒单芯片系统（SoC）解决方案。其中，同轴缆媒体转换器将DOCSIS用户端设备（CPE）从多住户单元同轴缆网络转换到EPON光网络。通过采用Broadcom的TurboQAM技术，使下行速率达到400Mbps，提高25%，同时，使上行速率达到 160Mbps，提高33%，以支持DOCSIS 3.0标准。
　　DOCSIS EoC方案还面向S-CDMA（同步码分多址）传输模式提供先进的侵入噪声和脉冲噪声减轻技术。Broadcom的S-CDMA侵入噪声消除（SINC）技术，可使运营商能够最大限度地利用DOCSIS EoC应用的反向通路带宽，以提供可靠、快速的电话、电视和互联网等多种互动业务。而Broadcom经过行业验证的DOCSIS VoIP技术，将帮助中国有线电视运营商快速部署通过有线电视网传送语音服务（表1）。

　　Broadcom面向中国市场的机顶盒和有线电视调制解调器，支持DOCSIS2.0/3.0嵌入式多媒体终端适配器（eMTA）、Wi-Fi网关和有线电视机顶盒平台的解决方案有BCM7019和BCM7025，提供VoIP和高清（HD）机顶盒应用。BCM7025 含有一个集成的MoCA 1.1调制解调器，同时集成了与Euro/DOCSIS2.0 VoIP兼容的调制解调器，可对4个下行线路实现3.0线路捆绑，通过已有同轴电缆为家庭提供数字媒体服务。
　　Broadcom针对DOCSIS 2.0的BCM3378，支持基本的嵌入式多媒体终端适配器，并集成了高频头、QAM解调器、DOCSIS2.0媒体访问控制器（MAC）、具数字信号处理（DSP）指令的300MHzCPU和模拟话音接口。在DOCSIS3.0上，Broadcom的单芯片BCM3382E　除支持基本的嵌入式多媒体终端适配器外，还集成了一个宽带高频头、8个下行QAM解调器、4个具功率放大器的上行调制器、一个DOCSIS 2.0/3.0 MAC、一个具DSP指令的300MHzCPU和模拟话音接口。
　　Broadcom宽带通讯事业部宽带运营接入产品资深产品市场总监Ernie Bahm表示，Broadcom利用中国已成功部署的EPON技术，开发的基于EPON的DOCSIS EoC解决方案，通过设备商与运营商通力合作，希望能在中国三网融合过程中演变为一种标准技术。
　　目前，Broadcom面向EPON架构的、基于DOCSIS的同轴缆以太网（EoC）解决方案，正在获得长虹、同舟、 Harmonic、九州、创维、数码视讯、中兴通讯等公司的支持，计划推出基于Broadcom的DOCSIS EoC解决方案，以专门满足为中国的多住户单元（MDU）提供三网合一业务时产生的低成本基础设施需求。Ernie Bahm表示，凭借市场领先的高性能DOCSIS 2.0和3.0有线电视调制解调器、同轴缆媒体转换器（CMC）、EPON和机顶盒技术产品线，BroADCom在帮助中国有线电视运营商实现语音、视频和数据业务的融合方面正在发挥关键作用。
　　ST的STB方案
　　ST的系统级芯片STI7141（图2），其参考设计是瞄准多功能有线电视机顶盒应用。STi7141整合了符合 DOCSIS/EuroDOCSIS 2.0标准电缆调制解调器和HDTV MPEG4解码器，以单芯片支持HDTV、互动服务、宽带上网和数字录像（DVR）功能。

　　STi7141支持最新的高清广播标准，包括MPEG4/H.264/VC1解码。STi7141还支持DOCSIS 3.0通道捆合标准，宽带下载速度为120Mbit/s，内置HDMI、USB、eSATA和以太网接口支持功能。采用55nm制程技术，内建有线电视接收器和MPEG4/H.264/VC1多标准视频译码器，支持最新的高画质电视广播标准。
　　此调制解调器，可以在接收有线电视的同时一直连接网际网络，除宽频ISP服务外，还支持基于IP的互动电视和网络电话VoIP。 ST设计策略很明确，一旦市场新的需求出现就在自己的技术平台上快速开发出相应的解决方案，一体机、3DTV、配置9轴MEMS遥控手柄等，都是ST应对市场需求最新的应用方案。相较于Broadcom着力“修路”，ST似乎更在意好玩的“车”。
        Motorola的DOCSIS技术
　    相比在电信市场，Motorola在中国广电有线网市场中还是个新来者，毕竟中国的三网融合还是个大的商机。不过，Motorola更看好DOCSIS技术在广电双向网改造，现在DOCSIS在向3.0过渡，通过下行和上行信道的捆绑，以取得更高的速率和带宽的更有效使用。同时更高密度的板卡，可以使得带宽成本大幅度下降。
　　据了解，Motorola在成功推出含有32个下行端口的TX32板卡的基础上，今年又推出包括48个上行端口的RX48板卡，再加上各种类型的DOCSIS3.0 CableModem终端和网关，帮助运营商以更低的成本灵活的提供更多带宽服务。
　　Motorola针对当前设备融合的趋势，对GPON技术架构更加注重。不过，Motorola在GPON产品规划中有机地综合了语音、视频服务，或者设计可灵活部署的插槽，帮助运营商节省资金、控制风险。另外，采用自主设计的HM1521D芯片开发的HM-STB100L基本型机顶盒，专为需要在符合DVB标准的有线电视网络上开展安全的视频和数据广播业务的系统而设计。

注：
Broadcom公司的方案如红色部分标明的，借助了现有的EPON架构，也就是建立在已经完成双向改造的有线电视网之上，并在其上开发的支持未来的电话应用、宽带上网和点播电视等应用（参见图一）。
ST的方案也是支持HDTV、互动服务、宽带上网和数字录像等功能。
Motorola的方案利用了下行信道和上行信道捆绑，推出了下行端口板卡和上行端口的板卡。看起来有点像利用现有有线电缆的上行信道？
所以，这些厂商都是看准了三网融合“蛋糕”的某一部分下手，我们需要了解各厂商详细的开发背景和调研，才能更加清楚这些方案的生命力。
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