1．主要內(nèi)容
1.1 背景介紹
隨著廣電總局?jǐn)?shù)字電視整體轉(zhuǎn)換政策的出臺和當(dāng)前“三網(wǎng)融合”的推進(jìn)，各地廣電網(wǎng)絡(luò)公司紛紛掀起了建設(shè)“數(shù)字電視平臺”和“交互電視系統(tǒng)”的熱潮。
業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的雙重融合，使得廣播電視的體系結(jié)構(gòu)和運(yùn)營模式發(fā)生著巨大的變化，同時(shí)也對廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了新的挑戰(zhàn)。如何構(gòu)建面向未來的廣電交互信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，如何適應(yīng)廣電數(shù)字電視平臺日益激增的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)交互的要求，已成為所有廣電人不得不思考的問題。
就廣電網(wǎng)絡(luò)而言，開展三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)，面臨如下問題：
1．如何依托和利用廣電HFC網(wǎng)絡(luò)開展互動業(yè)務(wù)？
互動增值業(yè)務(wù)以其“想看就看、想停就停、想玩就玩”的個(gè)性化服務(wù)方式，受到了終端用戶的喜愛?？梢哉f，互動增值業(yè)務(wù)能夠無限延伸廣電運(yùn)營商的業(yè)務(wù)范圍，不斷提升自身核心競爭力，保證廣電運(yùn)營商的可持續(xù)發(fā)展，為廣電提供了一條值得借鑒的數(shù)字電視發(fā)展之路。因此，發(fā)展互動增值業(yè)務(wù)引起廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的共鳴。
美國有線運(yùn)營商Comcast對用戶流失的報(bào)告顯示，開通視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)的用戶，用戶保持度為96%，而未開通視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)的用戶，用戶保持度僅為82%。國內(nèi)杭州等地開展視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)的城市，有線用戶的ARPU值從原來的14元每月提高到45元，對運(yùn)營商來說是屬于“殺手級應(yīng)用”(Killer Application)。
利用IPQAM開展視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)，在美國的各大有線運(yùn)營商中得到了大規(guī)模的應(yīng)用。國內(nèi)以北京歌華有線、江蘇有線為代表的領(lǐng)先廣電運(yùn)營商也在近年開始陸續(xù)大規(guī)模商用。
2004年起推向市場的IPQAM是一種集“復(fù)用、加擾、調(diào)制、頻率變換”功能為一體的調(diào)制設(shè)備，它將從IP骨干網(wǎng)輸入的節(jié)目流重新復(fù)用到指定的多業(yè)務(wù)傳輸流中，再進(jìn)行QAM調(diào)制和頻率變換，輸出RF。IPQAM將現(xiàn)代IP骨干網(wǎng)與傳統(tǒng)有線HFC網(wǎng)絡(luò)完美結(jié)合，解決了用傳統(tǒng)CMTS下行頻道擴(kuò)容開展視頻點(diǎn)播成本高，帶寬有限的問題。
事實(shí)表明，采用IPQAM技術(shù)開展交互電視業(yè)務(wù)既適合所有模式的廣電有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也完全融合電信IPTV業(yè)務(wù)，并可突出廣電內(nèi)容豐富和高清晰度的特點(diǎn)。
2．如何依托和利用廣電HFC網(wǎng)絡(luò)開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)？
傳輸網(wǎng)絡(luò)IP化已是不爭的事實(shí)。以互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展，迫使廣電運(yùn)營商不得不考慮如何以更高的帶寬、更低的成本開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
目前正在發(fā)展的M-CMTS（Modular Cable Modem Termination System），將傳統(tǒng)上由CMTS執(zhí)行的一部分功能遷移到相對便宜的邊緣正交振幅調(diào)制（QAM）平臺，從而提高CMTS的容量，滿足了運(yùn)營商為用戶增加帶寬的需求，也降低了因提供額外帶寬產(chǎn)生的成本，可以提供包括在線視頻、異地播放技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)以及在線游戲在內(nèi)的新應(yīng)用，滿足了用戶對于互聯(lián)網(wǎng)帶寬的需求。
3．如何依托和利用廣電HFC網(wǎng)絡(luò)開展廣播業(yè)務(wù)？
有線電視頻道數(shù)字化的過程中模擬和數(shù)字頻道需要時(shí)間共存，廣播電視節(jié)目內(nèi)容的不斷增加以及高清節(jié)目數(shù)量的快速發(fā)展，使得HFC網(wǎng)絡(luò)頻譜資源趨于枯竭。
交換式視頻廣播（Switch Digital Video, SDV）由于僅對某一時(shí)刻對某個(gè)節(jié)目發(fā)出請求的用戶做出響應(yīng)，使在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)或者業(yè)務(wù)組內(nèi)的多個(gè)用戶可以通過訪問同一個(gè)視頻流來節(jié)省帶寬，通過提高網(wǎng)絡(luò)的復(fù)用性，增加了網(wǎng)絡(luò)容量。
在上述三個(gè)問題中，三種不同的業(yè)務(wù)形態(tài)（互動電視、廣播電視、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）最終都是通過IPQAM將來自于骨干網(wǎng)的IP包經(jīng)調(diào)制后復(fù)用到HFC網(wǎng)絡(luò)中。
1.2系統(tǒng)描述
IPQAM技術(shù)的應(yīng)用，將現(xiàn)代IP寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)有線HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行完美的結(jié)合，成功解決了在現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)碾y題，使得基于“IP/HFC網(wǎng)絡(luò)”的業(yè)務(wù)模式得以全面推廣。
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及所支持的業(yè)務(wù)的不斷增加，一方面IPQAM的數(shù)量在不斷擴(kuò)大，另一方面對IPQAM資源的調(diào)度使用要求也日趨復(fù)雜，需要由ERM（Edge Resource Manager，邊緣資源管理系統(tǒng)）對所有QAM資源（包括VOD系統(tǒng)的QAM資源調(diào)度、CMTS下行傳輸?shù)腝AM資源調(diào)度、SDV系統(tǒng)的QAM資源調(diào)度等）進(jìn)行統(tǒng)一管理。
ERM，主要用于有效管理和調(diào)度邊緣QAM資源。
業(yè)務(wù)流分析：
以交互視頻業(yè)務(wù)為例。當(dāng)點(diǎn)播客戶端發(fā)起點(diǎn)播請求時(shí)，會通過SM（Session Manager，符合NOGD架構(gòu)的BO中的一個(gè)模塊，用于建立點(diǎn)播請求會話）建立一個(gè)會話，SM則會向ERM發(fā)起邊緣設(shè)備資源請求，ERM則會從符合要求的IPQAM收集QAM信息，分配QAM資源，并返回給SM。當(dāng)SM收到資源信息后會結(jié)合其他資源情況建立并監(jiān)視會話過程，使得視頻服務(wù)器能和IPQAM有效配合完成點(diǎn)播。
功能點(diǎn)分析：
仍以交互視頻業(yè)務(wù)為例。對目前VOD系統(tǒng)而言，IPQAM的UDP端口和頻點(diǎn)、節(jié)目號的映射規(guī)則應(yīng)該全網(wǎng)統(tǒng)一設(shè)置，以完成對所有資源按照統(tǒng)一的算法調(diào)度，映射規(guī)則可以通過SNMP或者API進(jìn)行設(shè)置。因?yàn)镮PQAM以及相應(yīng)的頻點(diǎn)和通道資源是有限的，因此要求系統(tǒng)在服務(wù)過程中對上述資源進(jìn)行管理。具體的資源包括：
IPQAM：對系統(tǒng)中相關(guān)的IPQAM進(jìn)行管理；
QAM IP：QAM的IP支持；
QAM UDP Port：QAM的UDP端口，系統(tǒng)將根據(jù)用戶的請求，向不同的端口發(fā)送媒體流，并通知機(jī)頂盒。
QAM頻點(diǎn)：不同的QAM設(shè)備具有不同數(shù)量的頻點(diǎn)。輸入、輸出PID：在一個(gè)頻點(diǎn)內(nèi)，可以分為多個(gè)PID，每個(gè)PID對應(yīng)用戶請求的一個(gè)流；
通道帶寬：即一個(gè)流的帶寬；
2．國內(nèi)外情況
美國作為交互電視先發(fā)國，由于思路的超前，并且依托雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)，在寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及VOD業(yè)務(wù)上獨(dú)占鰲頭。
借助商業(yè)的成功，北美的運(yùn)營商也在技術(shù)上不斷探討基于VOD交互業(yè)務(wù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，先后有時(shí)代華納領(lǐng)銜的ISA（Interactive Services Architecture）和COMCAST領(lǐng)銜的NGOD（Next Generation On Demand）。形成了北美以視頻點(diǎn)播為主的交互電視特色。
CATV運(yùn)營商共同成立的業(yè)界團(tuán)體--美國有線電視實(shí)驗(yàn)室（Cable Television Lab, CableLabs）制定了CMTS的行業(yè)規(guī)范DOCSYIS（Data Over Cable Service Interface Specification）。
而在SDV領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)之路仍在進(jìn)行。
目前主流的QAM設(shè)備基本號稱支持上述所有業(yè)務(wù)。國外大型的設(shè)備生產(chǎn)廠商都根據(jù)各自的產(chǎn)品開發(fā)了相應(yīng)的邊緣設(shè)備管理系統(tǒng)。而國內(nèi)目前還沒有軟件廠家涉及到這個(gè)領(lǐng)域。
從國外廠家針對QAM設(shè)備開發(fā)的邊緣設(shè)備管理軟件情況看，一般尚不能滿足國內(nèi)有線電視運(yùn)營商的運(yùn)營要求，導(dǎo)致國內(nèi)運(yùn)營商針對QAM設(shè)備統(tǒng)一管理軟件的缺失，使其既不能充分調(diào)度現(xiàn)有資源，也無從真實(shí)掌握資源使用情況。
3．產(chǎn)業(yè)鏈狀況分析
以VOD系統(tǒng)為例分析ERM系統(tǒng)作用及價(jià)值，其他支撐業(yè)務(wù)對邊緣設(shè)備的管理基本類似。ERM系統(tǒng)在各個(gè)運(yùn)營產(chǎn)品中起到控制邊緣設(shè)備、協(xié)調(diào)邊緣設(shè)備的功能，能夠合理、有效的分配邊緣設(shè)備，保證資源被充分利用，協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)之間邊緣設(shè)備的使用。保證最終用戶高質(zhì)量接收視頻、數(shù)字信息。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
強(qiáng)單項(xiàng)性：ERM系統(tǒng)功能明確，只針對QAM設(shè)備資源進(jìn)行管理及調(diào)度。
高盈利性：能夠更好的協(xié)調(diào)、利用現(xiàn)有QAM資源，減少運(yùn)營商對不同業(yè)務(wù)硬件設(shè)備的再投入、充分利用現(xiàn)有頻點(diǎn)資源，減少投入，在一定程度上就能夠保障盈利。
強(qiáng)增值性：由于ERM系統(tǒng)能夠充分調(diào)度QAM資源，在預(yù)留與其他系統(tǒng)對接接口的情況下，能夠提高軟件的增值性，保證在其他系統(tǒng)需要調(diào)研QAM資源時(shí)，通過接口調(diào)用完成與ERM系統(tǒng)之間的通信，保證ERM在改變基本配置的前提下，實(shí)現(xiàn)其他系統(tǒng)對QAM資源控制的功能。這樣提高了ERM的增值性。
可變性：ERM系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證其配置的可變性，能夠靈活運(yùn)用于各個(gè)廣電主營產(chǎn)品（含QAM設(shè)備的產(chǎn)品）。
不唯一性：ERM系統(tǒng)開發(fā)的根本目標(biāo)是對廣電運(yùn)營商所有相關(guān)產(chǎn)品的QAM資源調(diào)度管理功能，并不針對單一產(chǎn)品（例如VOD）。
4．市場前景
目前有線電視運(yùn)營商正在擴(kuò)展其業(yè)務(wù)領(lǐng)域，逐漸完善VOD系統(tǒng)、VOIP系統(tǒng)、寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)都需要利用邊緣QAM設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。針對QAM資源的統(tǒng)一調(diào)度和管理是各大運(yùn)營商面臨急需解決的問題。
國外廠商生產(chǎn)的邊緣設(shè)備管理軟件針對性較強(qiáng)（只能對運(yùn)營商某種主營業(yè)務(wù)的邊緣設(shè)備進(jìn)行管理），不能夠?qū)\(yùn)營商的所有業(yè)務(wù)中的QAM 資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理。
而國內(nèi)其他軟件廠商受技術(shù)實(shí)力、經(jīng)營范圍等多種因素的限制，沒有涉及到這個(gè)領(lǐng)域。導(dǎo)致國內(nèi)的邊緣設(shè)備管理軟件還處于空白階段。
北京郵電大學(xué)和北郵國安公司合作，已經(jīng)開始ERM軟件的開發(fā)，力爭把握這一市場時(shí)機(jī)及時(shí)推出適用產(chǎn)品，在為廣電網(wǎng)絡(luò)公司解決現(xiàn)實(shí)問題的同時(shí)，創(chuàng)造良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
由于邊緣設(shè)備管理系統(tǒng)需要和其他主營業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行交互，我們能夠借助開發(fā)邊緣設(shè)備管理軟件的機(jī)會接觸到這些主營業(yè)務(wù)，有機(jī)會獲得與ERM系統(tǒng)打交道的其他軟件系統(tǒng)項(xiàng)目，從而不斷擴(kuò)大、完善、強(qiáng)壯公司的運(yùn)行支撐系統(tǒng)。
5．前期工作基礎(chǔ)
調(diào)研目前市場上主流QAM設(shè)備，了解設(shè)備支持協(xié)議，工作機(jī)制、配置規(guī)則、各自優(yōu)缺點(diǎn)。
學(xué)習(xí)并翻譯QAM設(shè)備支持的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ISA標(biāo)準(zhǔn)、NGOD標(biāo)準(zhǔn)），充分理解其內(nèi)容。
為滿足對ERM系統(tǒng)大規(guī)模并發(fā)要求，并考慮其安全性、可靠性，實(shí)現(xiàn)建模工作、搭鍵系統(tǒng)架構(gòu)，并預(yù)留相應(yīng)數(shù)據(jù)、通信接口。
技術(shù)儲備，具備開發(fā)ERM系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)力。能夠在LINUX平臺下，運(yùn)用C、JAVA開發(fā)語言，利用成熟的系統(tǒng)編程技術(shù)，使用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，開發(fā)可靠性好、處理并發(fā)量大、響應(yīng)速度快的完善ERM系統(tǒng)
6．項(xiàng)目重點(diǎn)內(nèi)容
ERM項(xiàng)目重點(diǎn)在于對QAM設(shè)備資源優(yōu)化調(diào)度、信息實(shí)時(shí)管理、高可靠性、高穩(wěn)定性、高負(fù)載能力的設(shè)計(jì)。
7 ．預(yù)期效果
滿足運(yùn)營商對其主營產(chǎn)品QAM設(shè)備管理需求，能夠充分協(xié)調(diào)調(diào)度QAM資源，使其對QAM資源能夠靈活運(yùn)用，以達(dá)到高復(fù)用性、高可靠性，提高用戶收聽、收看、上網(wǎng)的質(zhì)量，從而提升廣電運(yùn)營商的服務(wù)水平，減少廣電運(yùn)營商的投入，提高廣電運(yùn)營商的競爭力。
8．需要政府支持
中國下一代廣播電視網(wǎng)(NGB)是有線無線相結(jié)合、支持“三網(wǎng)融合”業(yè)務(wù)的、全程全網(wǎng)的廣播電視網(wǎng)，并且以科技部的“高性能寬帶信息網(wǎng)”為核心技術(shù)支撐。廣電網(wǎng)建成后，可以為用戶提供高清晰度電視、數(shù)字音頻節(jié)目、高速數(shù)據(jù)接入和話音等三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)，還可以為行業(yè)用戶搭建綜合信息服務(wù)平臺。如果政府能夠給予三網(wǎng)融合強(qiáng)有力支持，那么廣電運(yùn)營商將大有作為，廣大用戶將得到更全面更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。ERM系統(tǒng)能夠配合三網(wǎng)融合，給其邊緣設(shè)備管理提供全面完善的解決方案。具體到本項(xiàng)目研發(fā)，需要投入約200人月，人力資源成本約需人民幣200萬元；另外還需要開發(fā)平臺投入大約人民幣100萬元，合計(jì)人民幣300萬元。其中，北郵國安公司配套約200萬元，希望政府資助100萬元。
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