一种基于C-DOCSIS系统的广播视频IP化的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种基于C-DOCSIS系统的广播视频IP化的方法及装置，在C-DOCSIS系统平台上可以实现所有业务，包括上网业务、视频点播业务以及广播视频的IP化等，满足三网融合的目标，还能够简化用户组网，减少网络建设和维护费用。在C-DOCSIS系统上实现广播视频IP化可以充分利用CMC设备的大带宽特性，利用部分下行频点资源用于广播视频的传输。在应用光线路终端的组网中，利用组播来传输广播视频可以充分利用光线路终端点到多点的组网特性，节省带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种基于C-DOCSIS系统的广播视频IP化的方法及装置
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种基于C-DOCSIS系统的广播视频IP化的方法及装置。
技术介绍
目前，广播电视市场的广播视频业务主要基于HFC(HybridFiberCoaxial混合光纤同轴电缆网)网络实现。视频信号经过前端系统的QAM(正交振幅调制)调制后通过电光转换，经光发射设备传输至光节点，光节点的光接收机对光信号进行光电转换后，再将有线电视的信号通过同轴电缆传输至各用户终端。在HFC网络中传输的信号为模拟信号。基于HFC网络的数据业务通常由DOCSIS(DataOverCableServiceInterfaceSpecifications有线电缆数据服务接口规范)系统实现，包括位于前端机房的CMTS(CableModemTerminalSystems电缆调制解调器终端系统)系统和位于用户家庭的CableModem(即CM电缆调制解调器)设备和机顶盒STB(SetTopBox)(默认内部集成CM)。典型的HFC组网架构如图1所示。在传统的HFC组网架构中，利用DOCSIS技术体系的CMTS系统和CM设备，采用ITU-TJ.122、J.222等协议体系，能够实现基于HFC网络的宽带数据传输。中国已经在部分大中城市部署了DOCSIS系统，用于发展双向业务。三网融合是将有线电视网、电信网和计算机网等三大网络相互融合，在网络层上实现互联互通，无缝覆盖，在业务层上互相渗透和交叉，应用层上趋向使用统一的IP协议，从而形成适应广、易维护、低费用的高速宽带的多媒体基础平台。三网融合背景下，广电网需要支持传统广播型电视业务、互动型电视业务、以及数据类的数据业务和语音类的通信业务等。为更好地满足各种业务发展的需求，广电网络的数字化和IP化显得非常重要，一些广电运营商已经或者正在考虑建设全IP化的广电网络。三网融合重要的技术特征是各种新业务都以IP作为承载协议，多业务融合构架在IP协议上，因此作为三网融合基础网络之一的广播电视网，IP化也就成为其发展的必然趋势。随着三网融合业务的规模运营，有线电视接入网络需要满足大带宽业务承载、具有多业务QoS保障、可运营、可管理的运营要求。传统的CMTS设备价格昂贵，如果采用传统CMTS设备提供大带宽业务，需要不断分裂光节点，缩小用户覆盖范围，这将势必会引起网络改造成本的上升。因此，有线电视网络运营商创新地提出了基于ITU-TJ.222系列协议的边缘同轴宽带接入技术，该技术继承了J.122、J.222系列协议(也称为DOCSIS接入体系)的技术优势，符合“光进铜退”的网络发展趋势，满足多业务的运营需求。由于这种基于J.222协议的边缘同轴接入技术是由中国的广电网络运营商提出，因此该技术也称为C-DOCSIS技术。C-DOCSIS接入技术将ITU-TJ.222的原来属于C-DOCSIS头端处理功能的物理层与数据链路层的接口从分中心机房下移至有线电视光节点处，向下通过射频接口与同轴电缆分配网络相接，向上通过PON或以太网与汇聚网络相连。针对接口下移后的组网模式，C-DOCSIS接入技术需要重新规范系统的功能模块及模块之间的数据和控制接口，扩展ITU-TJ.222的上下行射频调制技术，简化部分信道技术，从而在保障与ITU-TJ.122、J.222终端设备兼容的同时，能够实现千兆到楼、百兆入户、承载视频、语音和数据等综合业务，具有大带宽业务承载、多业务QoS保障、可运营、可管理的能力。三网融合是将有线电视网、电信网和计算机网等三大网络相互融合，在网络层上实现互联互通，无缝覆盖，在业务层上互相渗透和交叉，应用层上趋向使用统一的IP(InternetProtocol)协议，从而形成适应广、易维护、低费用的高速宽带的多媒体基础平台。三网融合背景下，广电网需要支持传统广播型电视业务、互动型电视业务、以及数据类的数据业务和语音类的通信业务等。为更好地满足各种业务发展的需求，广电网络的数字化和IP化显得非常重要，一些广电运营商已经或者正在考虑建设全IP化的广电网络。三网融合重要的技术特征是各种新业务都以IP作为承载协议，多业务融合构架在IP协议上，因此作为三网融合基础网络之一的广播电视网，IP化也就成为其发展的必然趋势。如图1所示，在典型的组网中，通常视频业务包括点播和广播视频由边缘QAM调制设备实现，CMTS仅实现数据业务以及点播信令传输。也有些少部分运营商对于点播视频业务和广播视频业务采用IP化，完全利用CMTS来实现，取消组网中的QAM调制。为实现广播视频的高可靠性，运营商可以用一台CMTS实现上网和点播业务，另外一台单独的CMTS来实现广播视频业务，该CMTS采用静态组播技术将视频业务通过DOCSIS封装往下行频点调制输出。其组网架构如图2所示。在上述利用CMTS来实现广播视频IP化的组网中，实现广播视频和数据业务接入的两台CMTS可以利用一台来实现。C-DOCSIS最初是由国家广电总局颁布的NGB网络接入技术的三个标准之一，后来被Cablelabs吸收并成为DOCSIS标准的一部分。C-DOCSIS标准在基于DOCSIS的基础上定义了适合中国市场的分布式系统架构，如图3所示。其中CMC运行于光节点，主要实现DOCSIS的MAC和PHY层功能。CMC用户侧通过同轴电缆与CM相连，网络侧通过数字光纤如PON、Ethernet等数字传输技术与CMCController相连。CMCController主要实现分布式部署CMC的集中管理和控制，以及报文的汇聚、二层或三层转发。CMCController一般由光线路终端、交换机或者路由器等实现。C-DOCSIS系统具有光纤数字化、高带宽低成本等优点，本专利主要描述的基于C-DOCSIS系统来实现广播视频IP化的方法。在上面提到的实现广播视频方法中，采用边缘QAM调制来实现直播电视的方法需要维护边缘QAM设备，另外为满足数据业务需要额外的CMTS系统，而且视频业务并没有实现IP化，不能满足三网融合的长期演进需求。基于CMTS实现广播视频的方法统一视频和数据业务，实现了所有业务的IP化，可以满足三网融合的需求，但在头端系统到光节点的光纤传输中仍然采用模拟信号传输，需要维护光发射和光接收等器件。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于C-DOCSIS系统的广播视频IP化的方法及装置，在基于C-DOCSIS系统的基础上构建高性能的全IP网络，实现广电广播视频(即广播型电视或者直播电视)的IP化。本专利技术提供的方法为基于C-DOCSIS系统的分布式架构实现广播视频IP化，包括在CMCController和CMC上实现广播视频静态组播的配置方法，以及用户切换电视频道时的处理流程。本专利技术提供一种基于C-DOCSIS系统的广播视频IP化的装置，所述装置包括光线路终端、光纤、分光器，所述装置还包括若干CMC设备、所述CMC设备通过同轴电缆与机顶盒内置的CM相连，其中，所述光线路终端接收IP视频信息和Internet信息；所述光线路终端通过所述光纤与所述分光器相连；所述分光器分别与所述若干CMC设备相连；所述CMC设备位于所述分光器的光节点内；所述CMC设备内部集成光网络单元用于上联；所述CMC设备与CM设备和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于C‑DOCSIS系统的广播视频IP化的装置，所述装置包括光线路终端、光纤、分光器，其特征在于，所述装置还包括若干CMC设备、所述CMC设备通过同轴电缆与机顶盒内置的CM相连，其中，所述光线路终端接收IP视频信息和Internet信息；所述光线路终端通过所述光纤与所述分光器相连；所述分光器分别与所述若干CMC设备相连；所述CMC设备位于所述分光器的光节点内；所述CMC设备内部集成光网络单元用于上联；所述CMC设备与CM设备和STB设备相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于C-DOCSIS系统的广播视频IP化的装置，所述装置包括光线路终端、光纤、分光器，其特征在于，所述装置还包括若干CMC设备、所述CMC设备通过同轴电缆与机顶盒内置的CM相连，其中，所述光线路终端接收IP视频信息和Internet信息；所述光线路终端通过所述光纤与所述分光器相连；所述分光器分别与所述若干CMC设备相连；所述CMC设备位于所述分光器的光节点内；所述CMC设备内部集成光网络单元用于上联；所述CMC设备与CM设备和STB设备相连；在所述光线路终端上配置有静态加入所有的广播视频组播组，所述光线路终端用于将这些视频流通过静态组播发送给每一个CMC，同时，在光线路终端上为所有CMC配置有一个广播视频传输模板，在该模板中定义所有需要CMC转发的广播视频组播地址，以及转发这些广播视频的下行信道集。2.如权利要求1所述广播视频IP化的装置，其特征在于，所述光线路终端用于业务汇聚和CMC设备的集中管理。3.如权利要求1所述广播视频IP化的装置，其特征在于，所述CMC设备集成所述C-DOCSIS系统的MAC和PHY层功能，用于实现同轴侧的RF接口。4.如权利要求3所述广播视频IP化的装置，其特征在于，所述CMC设备至少支持16个下行信道。5.如权利要求1所述广播视频IP化的装置，其特征在于，所述光线路终端和所述光网络单元采用EPON、GPON以及10GEPON协议。6.如权利要求1所述广播视频IP化的装置，其特征在于，所述机顶盒内置的CM为DO...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓延军，李振伟，
申请(专利权)人：鼎点视讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11