有线接入技术演进及未来发展.ppt
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1、有线电视接入网技术演进及未来发展7/10/2025提纲1.我国有线电视双向网络用户规模2.我国有线电视双向网改技术方案市场份额3.近期EoC技术发展4.同轴接入技术演进5.同轴生命期限6.广电运营商的思考1.我国有线电视双向网络用户规模有线数字电视用户1.4303亿覆盖用户7919.5万渗透用户2160万宽带用户563.8万渗透率10.07%2.63%增长率19.39%增长率34.90%增长率22.94%我国有线电视用户2.1458亿(2012年底总局)格兰研究截至2012年底覆盖率36.91%渗透率数字化率66.66%双向改造增长率27.49%总体发展水平较低(有潜力)总体发展水平较低(有潜
2、力)双向覆盖稳定增长,双向渗透与业务快速增长双向覆盖稳定增长,双向渗透与业务快速增长*增长率以2011年底为基数2.我国有线电视双向网改技术方案市场份额我国有线电视双向网改技术方案市场份额格兰研究截至2012年底 CMTS技术覆盖用户最多,但增长趋缓 EPON+EoC和EPON+LAN技术方案覆盖用户增长最快 LAN覆盖用户停止增长 EPON+LAN技术方案覆盖用户平稳增加年增长率市场份额2.我国有线电视双向网改技术方案市场份额我国有线电视双向网改技术方案市场份额EoC技术多种方案并存高低频混用适应不同场景HomePlug AV应用最广泛 格兰研究 Q2,2012主要省份及城市EPON+EoC
3、具体方案选型情况示意图(不含趋势)高频EoC低频EoC趋势趋势趋势趋势趋势3.近期近期EoC技术发展技术发展形势形势从原来十多种技术逐步向总局推荐的三种标准收敛HPNA和HomePlug BPL已经退出市场,不再发展降频WiFi原有市场较大,目前开始萎缩,由于缺乏芯片厂商支持,设备厂商逐步退出。基带、窄带已经完成历史使命HomePlug AV发展最快MoCA是总局没有推荐的标准中继续增长的唯一技术综合:目前在发展的技术主要是HiNoC、C-DOCSIS、C-HomePlug AV、MoCA;市场看得到增长的只有 C-HomePlug AV、MoCA3.近期近期EoC技术发展技术发展HiNoC1
4、0标准8月3号通过审核,8月16号发布专为同轴接入设计,自主知识产权16MHz频谱、1024QAM自适应、100Mbps分布式信道均衡、信令帧和探测帧合一,提高频谱效率CCBN前海尔集成电路芯片面世:32MHz信道,260Mbps PHY层速率,160Mbps MAC层速率,采用55nm工艺CCBN展出的海尔芯片及电路板3.近期近期EoC技术发展技术发展HiNoCHINOC1.0到2.0的演进(CCBN发布2.0框架方案)充分依靠HINOC1.0的基础扩大国内、国际影响,按照标准研究的内在规律,组织 一个研发、讨论的平台学习CableLabs,调动一切可以利用的力量为我所用 加强国际交流,吸
5、纳国际先进技术,取长补短输出中国自主创新,影响、主导国际标准重点解决带宽偏窄、延迟较大和调度复杂三个关键性问题 根据需求、实现复杂度,调整和升级其它问题 EPoC对HiNoC既是挑战也是机遇竞争与交流、融合,大大促进了HiNoC进程3.近期近期EoC技术发展技术发展HiNoC带宽窄:增加带宽1G128MHz 延迟大:减少MAP周期时长,增加即时报告措施(技术方案中的RU帧);引入频率分集“OFDMA”快速发送请求,克服TDD请求时延大的弱点;后打包机制调度复杂:按时隙分配用户 以频谱优先划分OFDMA,解决 “技不如人”导致的频谱绑定问题 可实现性、可扩展性问题:引入基本子信道和扩展子信道 为
6、便于HM的解析和实现,简化了MP帧格式 为便于聚合和拆分,定义了等长HIMAC帧 HiNoC发展历程广科院有线所ICTC2012报告提供2012.5.18130nm2012.665nm2013.CCBN前2012.5.2012.8.33.近期近期EoC技术发展技术发展C-DOCSIS8月8号通过审核,8月17号发布标准基本架构思想是二、三层分离,二层边缘化华数1000台分布式架构只把RF调制解调放到边缘国内多厂家生产设备,打破了国外垄断,单位带宽成本降低1-2个数量级多处试验,已经完成实验室功能验证、性能测试和现网测试,华数首先投入试商用深圳天威测试结果基本符合预期全部2.0CM兼容,个别机顶
7、盒有些问题没有ASIC芯片,是hardcopy(结构化ASIC,固化FPGA)动态QoS还不能支持1:2小包吞吐量略差帧长帧长(Bytes(Bytes)吞吐量(吞吐量(MbpsMbps)下行下行256QAM256QAM16CHB16CHB上行上行64QAM64QAM4CHB4CHB6464770770104.375104.375128128832.54832.5495.2895.28256256804.22 804.22 97.66 97.66 512512812.81 812.81 98.84 98.84 10241024810.59 810.59 97.50 97.50 128012808
8、08.05 808.05 100.00 100.00 15181518806.41 806.41 91.64 91.64 1:96 DOCSIS2.0测试时延(时延(s)丢包(丢包(%)下行下行上行上行 64 QAM64 QAM下行下行上行上行64QAM64QAM599.93599.9315649.1915649.190 00 0647.48647.4819264.8419264.840 00 0749.12749.1222087.9322087.930 00 0914.73914.7320530.5120530.510 00 01271.781271.7819931.0419931.040
9、00 01453.731453.7322090.922090.90 00 01621.221621.2221216.8721216.870 00 0深圳市天威视讯股份有限公司 报告提供3.EoC技术发展技术发展C-HomePlug AV原预计CCBN将通过评审发布,因时间太紧推迟高通:重点通过软件实现TDMA、改善多用户接入、时延、小包、组播、DBA性能、与AR6400的兼容;机顶盒芯片和SoCM-Star:重点解决时延、兼容;更高速率、更高性能1Gbps以上希望统一3.EoC技技术术发发展展MoCA(c.Link)一年快速增长,接近之前总和高低频混用取得成功WiFi缺乏芯片厂商支持,HiNo
10、C尚未产业化,C.Link中国开发同时支持接入、家庭联网型号NC吞吐量(Mbps)CPE吞吐量(Mbps)占用频谱(MHz)调制率(QAM)工艺(nm)FEC时间(年)EN32xx(c.LINK 1.0)1301305012865RS现在EN35xx(c.LINK 1.1)1751755012865RS现在EN368x(c.LINK 1.1+)80020045025640RS2013EN388x(c.LINK 2.0)16004004100102428LDPC20143.EoC技术发展技术发展ECAN/DECO都是基于EPON MAC的技术ECAN的优势主要是电信级的体系架构,局端功能强大,有
11、完善的管控和QoS调度机制,既可适应以点对点的交换架构,又可以适应点对多点;终端十分简单、价廉,维护管理比较容易;多终端和长短帧性能基本一致。但由于种种原因,选择了VSB调制方式的PHY,抗干扰性能较差,链路损耗许可范围较窄,只适合光纤到单元的应用场景DECO的优势主要在于单芯片,而且采用了先进的OFDM调制和LDPC编码,因而有优良的性能和较低价格。但终端和局端采用相同架构,系统管理、控制和QoS调度略显不足二者结合起来,采用ECAN的体系架构和DECO的调制、编码,形成了一种比较完美的方案跟EPoC的发展方向一致ECAN-DECO生不逢时:走向市场在总局推荐三种标准之后,得不到政策支持,也
12、没有强大的产业链竞争发展到今天,已经不单纯是技术的竞争,而是产业链的竞争。再好的技术,如果没有产业链支持也不可能成功研究技术和制订标准不同,研究总是追求最先进、最完美;但标准必须代表多数利益,往往是总体技术水平和各家利益的折中。因此ECAN-DECO成功的唯一希望是向EPoC/HiNoC靠拢。现在这个阵营中的多数厂商对此有非常清醒的认识。如果有少数人反其道而行之,那就会适得其反。大带宽10Gbps高阶调制4096QAM及以上高效编码LDPC多信道绑定FBC(Full-Band Capture)全频带捕获软件无线电、认知无线电、有线、无线共存(长远影响)多业务支持融合、统一:EPON+EoC向E
13、PoC发展,北美MSOs大力推动DOCSIS3.1 PHY与EPoC统一IP化内容差异化需求,服务节点逐步缩小,广播优势逐步降低,统一交换、统一终端端到端的以太网:局域网-城域网-广域网IPV6:IPV4地址耗尽;网路实名制、追根寻源、可管、可控;运营维护高度集中和高度分散:随着计算能力、存储容量和传输带宽的迅速增大,调度、控制、各种业务平台越来越集中到云端,而应用选择和处理分散到终端,中间越来越简单、层次越来越少,只剩下透明管道。接入网领域首先会高度集成:集成度提高100倍、功耗降低到1%现有技术长期共存:保护投资、服务差异化需求4.未来技术发展趋势未来技术发展趋势SNR35dB,10bit
14、/s/Hz2011.11研究组2012.8特别任务组9月成立信道、信道、PHY链路、频谱、标准评估和运营商需求链路、频谱、标准评估和运营商需求4个专题组每周一次电话会议,安排周三上午9:00方便亚洲运营商参加CableLabs及北美MSO立项研究EPoC系统架构与系统架构与FCU、CNU设备设备方案、规范,已经开了2次会议,初步讨论了各家的提案,确定系统架构采用DPOE+EPoC。FCU初步确定:FDD采用中继方案,TDD采用桥接,准备选23家的提案做基础;CNU统一倾向性意见:(1)EPoC下行采用OFDM(2)EPoC上行采用OFDMA(3)下行内码采用LDPC(4)上行内码采用LDPC(
15、5)支持子载波关断(6)支持直到4096 QAM的多种下行调制方式,支持直到1024 QAM的多种上行调制方式(7)下行频谱以192MHz为单位,OFDM采样频率为10.24MHz的整数倍。(8)支持物理层绑定多个192MHz OFDM信道4.未来技术发展趋势未来技术发展趋势EPoC进展4.未来技术发展趋势未来技术发展趋势EPoC进展10月杭州会议多家中国运营商提出TDD需求11月会议由802.3主席David Law提议成立了EPoC项目TDD子组子组确定采用自适应调制,成立jorge领导的多种调制专题组多种调制专题组CCSA设立EPoC研究项目预计2013.11完成草案预计2014.8完成
16、标准,样机、芯片同步推出2015发布标准,规模商用近期讨论的重点是频谱规划、信道特征和调制方式IEEE P802.3bn(EPoC工作组)网址http:/www.ieee802.org/3/bn/public/EPoC论坛网址 http:/www.chinaepoc.org正在上线欢迎参加EPoC论坛和项目组审查委员会EPoC任务组 802.3工作组IEEE主办者4.未来技术发展趋势未来技术发展趋势HiNoC2.0进展单信道带宽:128MHz双工方式:TDD多址方式:OFDMA/TDMAOFDMA采用如下图所示的子载波分配方式,并支持兼容TDMAOFDMA的最小颗粒度为一个符号子块(SSC,S
17、ymbol Sub-Cell),一个SSC占用256子载波(62.5KHz*256=16MHz),1个OFDM符号时长16us+CPOFDMA方式中,某个HM的SSC按照左图(a)所示,先从左向右在频率维度连续分布,再从上到下在时间维度连续分布4.未来技术发展趋势未来技术发展趋势HiNoC2.0进展调制方式:OFDM双工方式:TDD多址接入:TDMA(必选)/“先频域分配后时域分配”的OFDMA子载波间隔:62.5kHz子载波总数:2048,1982个有效,数据子载波1920个整个128MHz带宽可按照OFDM调制的子载波编号分为8 个子信道(SC,Sub-Channel)每个SC 占用16M
18、Hz 的带宽,共256 个子载波其中SC0 为基本SC,SC1SC7 为扩展SC基本SC 的功能为物理层同步、信令交互、数据信息传递扩展SC 只用于数据信息传递,并可在MAC 层调度下关闭或打开头端HB可选支持将下行扩展SC 配置为基本SC导频比例:1/32 等间隔分布(62个)OFDM数据体长度16us循环前缀长度:0.5/1/2us4.未来技术发展趋势未来技术发展趋势HiNoC2.0进展纠错编码:基本编码方式为BCH,增强编码方式为LDPC码长:1920比特码率:支持2种以上的编码码率星座映射:QPSK4096QAMACM:分组ACM,同一组内采用统一的调制格式分组大小:16个子载波(1M
19、Hz)采用Pd/Pu帧的分布式信道估计和均衡技术采用Pd/Pu帧的HM接纳与维护流程体制采用基于OFDMA方式的Ru帧报告上行队列状态的体制MAC的反馈重传机制(ARQ)为可选项支持64 个HM 用户采用报告-授权机制,支持灵活简单的信道分配和丰富可定制DBA 策略利用Ru 帧并行发送上行报告,实现快速R 帧报告,简单高效采用数据帧打包和分片机制,提高吞吐量和传送效率采用固定长度的短MAP 周期和后打包机制,降低传输时延支持测距和时延补偿,提高协议效率4.未来技术发展趋势未来技术发展趋势D3.1进展2011-6-22 CableLabs AMP项目:降低单位带宽成本、廉价地替代光纤、大幅度提升
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