龍海軍

（兵團(tuán)廣播電視臺(tái)播控中心，新疆 烏魯木齊 830002）

淺析兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化建設(shè)中NGB技術(shù)的應(yīng)用

龍海軍

（兵團(tuán)廣播電視臺(tái)播控中心，新疆 烏魯木齊 830002）

信息化是當(dāng)代社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的動(dòng)力，在國家和新疆自治區(qū)的支持下,兵團(tuán)城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐日益加快，對城鎮(zhèn)信息化提出了更高的要求。兵團(tuán)農(nóng)牧團(tuán)場社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)決定了兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化發(fā)展要根據(jù)特點(diǎn)應(yīng)用來選擇具體信息技術(shù)，NGB即是符合兵團(tuán)城鎮(zhèn)化信息化發(fā)展的特點(diǎn)的一種技術(shù)應(yīng)用。本文主要以兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化建設(shè)為背景，從廣播電視技術(shù)數(shù)字化、IP化演進(jìn)過程等方面，討論如何在人口密度小、地理位置比較分散的農(nóng)牧團(tuán)場中規(guī)劃NGB下一代廣播電視網(wǎng)的布局。

兵團(tuán)城鎮(zhèn)化；信息化；廣播電視技術(shù)；NGB

信息化是當(dāng)代社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力，信息技術(shù)的應(yīng)用是信息化發(fā)展的龍頭，信息網(wǎng)絡(luò)是信息技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，信息網(wǎng)絡(luò)包括電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)。20世紀(jì)90年代以來，信息技術(shù)不斷創(chuàng)新，以IP技術(shù)為核心的Internet互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅猛，它融合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)資源從而發(fā)展成為全球最大的網(wǎng)絡(luò)。信息資源作為三大戰(zhàn)略資源其開發(fā)利用是我國信息化的核心任務(wù)。我國提出三網(wǎng)融合，其實(shí)質(zhì)可以認(rèn)為是開發(fā)和利用信息資源。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，信息技術(shù)創(chuàng)新是其根本的動(dòng)力。信息技術(shù)可加速其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以農(nóng)業(yè)為例,兵團(tuán)農(nóng)業(yè)所占GDP比重較大,兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化將成為兵團(tuán)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要推手,因此,全面快速推進(jìn)兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化有著現(xiàn)實(shí)意義。

1 必須大力發(fā)展兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化

1.1 大力發(fā)展兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化的背景

2006年中央一號文件強(qiáng)調(diào)要積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)，充分利用和整合涉農(nóng)信息資源，強(qiáng)化面向農(nóng)村的廣播電視電信等信息服務(wù)，根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前，農(nóng)村非網(wǎng)民中，有38．8%的人是由于不懂電腦和網(wǎng)絡(luò)而不能上網(wǎng)，19．7%的人是由于沒有電腦等上網(wǎng)設(shè)備，3．5%的人是由于當(dāng)?shù)貨]有網(wǎng)絡(luò)接入條件。我國的廣播電視網(wǎng)已經(jīng)成為世界第一大電視網(wǎng)絡(luò)，農(nóng)村電視機(jī)普及率達(dá)108.6臺(tái)/百戶。NGB（下一代廣播電視網(wǎng)）的愿景是人們通過廣播電視不僅要能看電視，而且要能用電視，比方說用電視上網(wǎng)、繳費(fèi)、查詢社會(huì)公共信息等等。

兵團(tuán)的農(nóng)村”農(nóng)牧團(tuán)場”遍布天山南北，其中新疆中部有54個(gè)，東疆有11個(gè)，南疆有55個(gè)，西北有55個(gè)。2010年兵團(tuán)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有總?cè)丝跒?57.3萬人，兵團(tuán)175個(gè)小城鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)人口在10 000人以上的為14個(gè)，人口在5 000～10 000人的有34個(gè)，2 000～5 000人的為67個(gè)，2 000人以下的59個(gè)，分別占兵團(tuán)農(nóng)牧團(tuán)場小城鎮(zhèn)的8.0%、19.5%、38.5%，34.0%。兵團(tuán)城鎮(zhèn)的人口規(guī)模較小，城鎮(zhèn)規(guī)模偏小，行政區(qū)劃面積狹小，城鎮(zhèn)的聚集效應(yīng)較差,阻礙了兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化快速發(fā)展。

1.2 廣播電視技術(shù)在兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化中的必要性

在人們固有的思維模式中，廣播電視只是一種傳統(tǒng)的傳播媒介，是將黨的路線、方針和政策以及人民群眾在黨的路線、方針、政策指引下所取得的成就以聲音、圖像方式等傳播出來。隨著NGB（下一代廣播電視網(wǎng)）發(fā)展，提升改造傳統(tǒng)媒體和發(fā)展新型媒體，加快我國物流信息服務(wù)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新，具有重大的戰(zhàn)略意義。

2015年中央一號文件提出加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，創(chuàng)新電子商務(wù)進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品流通中的綜合示范。電子商務(wù)屬于信息技術(shù)的應(yīng)用范疇；農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)要依靠包括廣播電視技術(shù)在內(nèi)的信息技術(shù)應(yīng)用的帶動(dòng)。在我國三網(wǎng)融合的背景下，廣播電視技術(shù)作為信息化建設(shè)的主力軍之一，其基礎(chǔ)實(shí)施和網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是下一代NGB廣播電視發(fā)展的基礎(chǔ)。在NGB發(fā)展的過程中，NGB網(wǎng)絡(luò)體系是基于已有的有線電視網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)和接入網(wǎng)。農(nóng)村處于廣播電視的接入網(wǎng)部分。兵團(tuán)各農(nóng)牧團(tuán)場地處新疆的東南西北，人口規(guī)模小，地理位置分散，如果仍然采用大中城市社區(qū)接入網(wǎng)的技術(shù)方式實(shí)施，可以預(yù)料會(huì)困難重重。

兵團(tuán)擔(dān)負(fù)著屯墾戍邊的特殊歷史使命，更好的完成使命的同時(shí)，還必須實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長的目標(biāo)，對信息化手段需要更為迫切，目前,兵團(tuán)的廣播電視已經(jīng)基本覆蓋了所有的農(nóng)牧團(tuán)場,根據(jù)兵團(tuán)自身特點(diǎn)，依靠廣播電視技術(shù)應(yīng)用推動(dòng)兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化建設(shè)將是十分必要的。

圖1 CMTS技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2 NGB典型技術(shù)的發(fā)展趨勢

從廣電NGB框架的規(guī)劃和定義來看，應(yīng)用大體可以分為5類：業(yè)務(wù)類、信息類、娛樂類、應(yīng)用類和消息類，這5類為了便于理解，我們可以將其歸納為視頻業(yè)務(wù)類和增值業(yè)務(wù)類。廣電的核心業(yè)務(wù)是視頻業(yè)務(wù)，它是廣電業(yè)務(wù)的主戰(zhàn)場，而增值業(yè)務(wù)則包括互聯(lián)網(wǎng)接入、大客戶專網(wǎng)、托管服務(wù)等內(nèi)容。

本研究認(rèn)為在廣電的核心業(yè)務(wù)中，實(shí)現(xiàn)播控平臺(tái)的數(shù)字化和IP化演進(jìn)是NGB發(fā)展的趨勢，包括采集、編輯、節(jié)目傳輸以及前端設(shè)備，這里特別提出采用IP數(shù)字前端系統(tǒng)對NGB網(wǎng)絡(luò)的布局意義重大，IP化使得廣播電視網(wǎng)絡(luò)可以借鑒成熟的IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，很容易的實(shí)現(xiàn)采集、編輯、節(jié)目傳輸?shù)幕ヂ?lián)互通。處于中間環(huán)節(jié)的播出前端可以很容易的實(shí)現(xiàn)廣播電視資源的共享和服務(wù)。廣電網(wǎng)絡(luò)整合是大的趨勢，通過IP化后，處于各師（市）的分前端可以作為備用前端，而采用統(tǒng)一的總前端，從而有效的保護(hù)投資。

對于NGB增值業(yè)務(wù)的發(fā)展中，雙向網(wǎng)絡(luò)是發(fā)展的基礎(chǔ)，而雙向網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)是NGB網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心內(nèi)容。國外在廣播電視網(wǎng)雙向化方面采用比較多的是CMTS接入技術(shù)，而我國多數(shù)地方則采用了EPON+EoC接入技術(shù)，隨著技術(shù)的發(fā)展，國外非常關(guān)注中國的EPON+EoC技術(shù)，從而提出EPoC技術(shù)。一般認(rèn)為CMTS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較規(guī)范，而EoC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)管，但隨著NGB技術(shù)的不斷發(fā)展，EoC所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也在2010年由ITUTSS（國際電聯(lián)電信標(biāo)準(zhǔn)部)和IEEE（美國電氣電子工程師協(xié)會(huì)）分別發(fā)布了ITU-T G.hn和IEEE 1901標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，雖然這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路線基本相似，但技術(shù)規(guī)范卻互不相容，與此同時(shí)，以DOCSIS3.1、C-DOCSIS為核心CMTS技術(shù)仍在不斷的發(fā)展。美國電氣電子工程師協(xié)會(huì)IEEE于2011年底成立了802.3EPoC研究組，它將借鑒了EPON+ EoC的架構(gòu)，但與眾多的EoC方案相比，EPOC將同軸電纜的接入速率大大提高，可以認(rèn)為EPoC是EPON的延伸，它實(shí)現(xiàn)了EPON和EoC合二為一，美國電氣電子工程師協(xié)會(huì)IEEE預(yù)計(jì)2015年將發(fā)布802.3 EPoC。

兵團(tuán)農(nóng)牧團(tuán)場城鎮(zhèn)廣播電視網(wǎng)絡(luò)需要上連各師（市）分前端，但由于它的分散的地理環(huán)境，不能簡單地將其劃為師 （市）的同一類的基站，下面將從CMTS和EoC的簡單對比來加以分析。

圖2 EPON+EoC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3 NGB網(wǎng)絡(luò)改造技術(shù)的對比分析

3.1 DOCSIS技術(shù)架構(gòu)圖

CMTS依靠DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)是成熟的國際標(biāo)準(zhǔn)，10多年來，在國內(nèi)外獲得的廣泛的應(yīng)用。但CMTS在實(shí)際的應(yīng)用中，線路質(zhì)量直接影響到了系統(tǒng)的可用性，上行端口由于用戶家庭的電視、機(jī)頂盒的靜電等原因，容易引起較大的上行噪聲匯聚，對CMTS頭端上行端口信噪比指標(biāo)影響很大。同時(shí)光節(jié)點(diǎn)還需要更換為雙向的光節(jié)點(diǎn)。DOCSIS技術(shù)過于復(fù)雜，維護(hù)成本和單位帶寬成本過高，并且DOCSIS2.0以前上行帶寬無法擴(kuò)展。但DOCSIS3.0標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了上下行4個(gè)以上信道的捆綁，從而提高了帶寬。

對于在發(fā)展中DOCSIS3.1，它的發(fā)展方向則適合于傳統(tǒng)布局CMTS架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的帶寬升級，同時(shí)力爭與 EPoC PHY統(tǒng)一。而我國 2012年發(fā)布 CDOCSIS技術(shù)規(guī)范在實(shí)際部署中采用的是EPON+ CCMTS方案，它將CCMTS設(shè)備放置到小區(qū)光節(jié)點(diǎn)，從而解決了很多CMTS部署的缺點(diǎn)，如噪聲匯聚問題，單位帶寬成本比CMTS減少90%以上。CDOCSIS可以看做是更多降低單位帶寬成本，解決回傳光纖量大的問題。

3.2 典型的EPON+EoC技術(shù)架構(gòu)

EoC最大的優(yōu)勢在于成本低廉，不需要布線，結(jié)構(gòu)簡單，采用數(shù)字光纖傳輸，便于維護(hù)，是目前我國雙向網(wǎng)改造的主要技術(shù)之一。但由于早期的標(biāo)準(zhǔn)由分散的廠商各自開發(fā)，而沒有采用統(tǒng)一的同軸接入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際的應(yīng)用中則出現(xiàn)網(wǎng)管不統(tǒng)一、與運(yùn)營支撐boss系統(tǒng)對接不盡完善等問題，這是運(yùn)用EoC方案的最大弊端。

3.3 EPoC系統(tǒng)模型

圖3 典型EPoC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

EPoC是正在發(fā)展中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)2015年底左右能夠發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，真正的商用需要4年以上的時(shí)間。在未來的應(yīng)用場景將CNU更靠近小區(qū)，即深光節(jié)點(diǎn)，同時(shí)兼容需要兼容DOCSIS業(yè)務(wù)，并保障原有DOCSIS能夠向EPoC順利遷移。

從上述的分析中可以看出，每種方案都各有所長，也存在著顯著的缺陷。對待不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅要看到它優(yōu)勢，也要看到劣勢，還要看到二者相互的關(guān)系。從未來技術(shù)發(fā)展趨勢上看，我們認(rèn)為“深光節(jié)點(diǎn)”代表了未來發(fā)展的一種趨勢，即將局端設(shè)備下放到小區(qū)光節(jié)點(diǎn)，從C-DOCSIS的方案以及EPoC的方案中可以看出，EPON+EoC技術(shù)正在向EPoC方向發(fā)展，DOCSIS3.1 PHY研究方向也在與EPoC PHY逐步統(tǒng)一。

4 NGB網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)村信息化應(yīng)用的思路

兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化建設(shè)過程中，如何依靠廣播電視網(wǎng)建設(shè)，選用合適技術(shù)結(jié)構(gòu)，本文提出以下觀點(diǎn)：（1）數(shù)字化和IP化是NGB發(fā)展的基礎(chǔ)。有線電視的數(shù)字化、數(shù)字前端的IP化、節(jié)目傳輸平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化是保障廣播電視發(fā)展的方向。廣播電視技術(shù)在新一輪的城鎮(zhèn)化改革進(jìn)程中，只有利用好以往成功的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)不斷的創(chuàng)新，才會(huì)有出路。（2）根據(jù)農(nóng)牧團(tuán)場的實(shí)際情況，選擇效益投資比高的技術(shù)架構(gòu)。CMTS一般被認(rèn)為單位帶寬成本較高的架構(gòu)模式，由于地理位置偏遠(yuǎn)人口密度不高的農(nóng)牧團(tuán)場單位帶寬成本將會(huì)更高，但隨著C-DOCSIS的分布式部署，以往DOCSIS的部分缺點(diǎn)會(huì)被克服，特別是成本因素的影響。而EPON+EoC方案的最明顯的優(yōu)勢恰好在低成本上。這也是中國廣電雙向網(wǎng)中EPON+ EoC運(yùn)用較多的主要原因。（3）適當(dāng)考慮技術(shù)的前瞻性，做好近期業(yè)務(wù)規(guī)劃和布署。從技術(shù)架構(gòu)的發(fā)展趨勢上看，分布式部署的架構(gòu)具有一定的優(yōu)勢，特別是對于分散農(nóng)牧團(tuán)場。

廣播電視網(wǎng)絡(luò)的頭端或局端基本可以放到光機(jī)（站）點(diǎn)，下連用戶的混合模式基本不變，而對于光機(jī)（站）上連至前端（或分前端）機(jī)房部分采用EPON的方式，對于未來的技術(shù)升級十分有利，這種布局即可以應(yīng)用目前的EoC技術(shù)，又可以平滑的過渡到EPoC上，而且甚至可以適用C-DOCSIS方案。

5 小結(jié)

在信息化時(shí)代，信息技術(shù)應(yīng)用是信息化體系六要素中的第一要素，信息網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)信息資源開發(fā)利用和信息技術(shù)應(yīng)用的必要手段，兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化應(yīng)抓住3網(wǎng)融合的歷史機(jī)遇，依靠廣播電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè),選擇NGB網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，推動(dòng)兵團(tuán)城鎮(zhèn)信息化建設(shè)的發(fā)展。

[1]胡睿彭濤楊易.NGB主要接入技術(shù)方案分析[J].中國傳媒大學(xué)學(xué)報(bào)—自然科學(xué)版，2010（3）：41-45.

2015—03—26