回顧近年來我國廣播電視技術領域，中國有線電纜數據服務接口規范（C-DOCSIS）堪稱是一項重大的技術創新和產業突破。

C-DOCSIS在保持傳統有線電纜數據服務接口規范（DOCSIS）技術精華的基礎上，能夠實現千兆到樓，百兆入戶，承載視頻、語音和數據等綜合業務，具有大帶寬業務承載、多業務服務質量（QoS）保障、可運營、可管理的能力，是有線電視網絡承載三網融合業務的新一代寬帶接入技術。在技術上，C-DOCSIS獲得中、美兩國專利授權，不僅是我國下一代廣播電視網（NGB）寬帶接入系統的技術規范，也是美國有線電視標準組織CableLabs 、國際電聯（ITU-T）、歐洲電信標準協會（ETSI）的相關標準，其核心技術分布式有線電纜調制解調器終端系統（CMTS）架構更是成為新一代國際電聯和美國有線電纜數據服務接口規范有線寬帶接入技術標準DOCSIS4.0的唯一參考架構；在產業上，C-DOCSIS技術國產化實現從零到一的突破，改變了我國沒有企業可以生產、銷售DOCSIS有線寬帶接入系統設備的局面，打破了外國DOCSIS產品壟斷我國DOCSIS有線寬帶市場的局面，同時推動國產C-DOCSIS產品成功打入了北美、歐洲、拉美、亞太等海外市場，支撐我國C-DOCSIS生產企業實現了技術出海、產品出海和服務出海；在應用上， C-DOCSIS可以根據有線運營商物理網絡的基礎條件和應用場景需求進行靈活適配，形成針對性強的應用解決技術方案，已被我國絕大多數省級有線電視運營商采用。迄今為止，全球共有多達1億的有線電視用戶受益于分布式電纜數據機終端系統（CMTS）架構等C-DOCSIS核心技術。

C-DOCSIS技術研發的歷史時期正逢2010年1月國務院常務會議決定加快推進電信網、廣播電視網和互聯網三網融合的關鍵期，并且在當年6月，國務院三網融合工作協調小組審議批準確定了第一批三網融合試點地區（城市）名單，正式啟動了三網融合第一階段試點工作。三網融合意味著電信網、計算機網和有線電視網業務應用和服務的融合，其表現為技術上趨向一致，網絡層上可以實現互聯互通、無縫覆蓋，業務層上互相滲透和交叉，應用層上趨向使用統一的IP協議，為用戶提供多樣化、多媒體化、個性化服務，最終形成一套網絡中兼容多種業務的運維模式。三網融合的正式實施對于有線電視行業而言，意味著其可依托現有網絡開展互聯網接入、互聯網增值業務等，這既是歷史性的發展機遇，同時也在技術架構、網絡接入、產品運營、客戶服務等方方面面考驗著廣電的能力。其中，為我國光纖同軸電纜混合（HFC）網絡尋找可行的電纜寬帶技術，促進有線電視寬帶網絡的良性快速發展，成為進行廣電NGB寬帶網絡建設、推動三網融合發展的一大難點。

2011年，在以原國家廣播電影電視總局（國家廣電總局）科技司司長王效杰為組長、中國工程院院士鄔江興為總工的下一代廣播電視網工作組的領導下，時任國家廣電總局科技司科技與標準管理處處長盛志凡，會同時任深圳天威視訊總工秦?龍，召集多個國內外系統設備廠家、芯片廠家、研究機構、有線運營商，組建了國際化工作團隊，以產學研用相結合的組織機制和共創、開放、共享的技術機制，面向我國有線網絡開展寬帶業務面臨的實際問題，大膽探索創新，為我國廣播電視行業針對難點、重點技術問題的聯合攻關與科技創新探索出了一條成功路徑。

習總書記曾說過：“開放帶來進步，封閉導致落后。”當前，一些技術先進國家通過技術先發優勢，在一些技術領域對我國高技術產業設立科技壁壘。在這種情況下，如何在這些“卡脖子”技術領域，通過自主科技創新，突破科技壁壘封鎖，實現科技自立，成為擺在創新型企業面前的緊迫命題。國務院“十四五”數字經濟發展規劃也明確提出，要推動創新資源共建共享，促進創新模式開放化演進。借此契機，《科技縱覽》編輯部專門采訪了當年參與廣電C-DOCSIS研發的核心成員，包括中國廣播電視科學研究院副院長的盛志凡（時任國家廣電總局科技司科技與標準管理處處長）、東廣電總工的徐江山（時任深圳天威視訊總工）、中國有線電視網絡有限公司副總經理的秦?龍（時任總局規劃院有線所所長）、深圳天威視訊總工程師徐蓓、鼎點視訊首席執行官汝繼剛等，與各位專家一起回憶、復盤了整個C-DOCSIS技術研發、產業實踐的歷程，發現C-DOCSIS工作組所建立的開放、共創的工作機制竟與當前我國所提倡的創新思路相一致，有著異曲同工之妙。

三網融合背景下，DOCSIS技術國產化勢在必行

三網融合實施初期，我國有線網絡在雙向化基礎上完成網絡寬帶化改造的工程量是巨大的。由于缺乏通過其現有HFC提供寬帶接入服務、運營相關業務的能力，再者廣播電視接入網雙向改造技術混亂，缺乏優質有線寬帶技術作為支撐，其時市場存在多種接入網改造方案，而每一種都有明顯的缺點，讓廣播電視運營商無法完全滿意地選擇使用，沒有一個能獲得行業普遍的認同。

當時國際上主要采用有線電纜數據服務接口規范（DOCSIS），該規范是CableLabs制定的國際標準，最早誕生于1997年，并且隨著市場需求的不斷變化與技術的不斷演進，經過多年的發展，其產業鏈、生態鏈都比較成熟、完善，尤其在北美和歐洲地區應用廣泛。曾在中國有線電視網絡有限公司工作過的盛志凡，以他對中國有線電視網絡的親身實踐經驗，結合在美國最大有線電視公司Comcast從事DOCSIS有線寬帶網絡工作積累的豐富經驗，清楚地看到了我國有線電視網絡與歐美等國外有線電視網絡相比，無論在網絡基礎條件和已有有線寬帶業務基礎等方面都存在巨大差別。以美國市場為例，Comcast、Charter、Time Warner Cable等美國有線電視運營商的物理網絡在質量上都遠高于我國當時的有線電視網絡，加之美國的寬帶業務所呈現的態勢是：有線電視運營商的寬帶業務占全美寬帶業務市場份額的2/3，是美國電信運營商寬帶業務市場份額的2倍。因而在美國寬帶業務市場，較大的市場規模為DOCSIS的應用、實施提供了良好的環境，也促進其技術體系愈加成熟，產業鏈愈加完整。而我國的情況與美國情況相比則正好相反，我國電信運營商的寬帶業務所占市場份額是我國有線電視網絡運營商的2倍。因而也清醒地認識到，歐美有線寬帶用戶多，每臺CMTS覆蓋的用戶數量多，盡管每臺價格高，但由于所帶用戶數量多，分攤到每個用戶的價格卻不高。但歐美有線電視網絡質量普遍高，已有的CMTS產品一般只能在質量高的有線電視網絡上穩定運行，如果盲目地把由國外廠商生產的CMTS原封不動地“搬到”我國有線電視網絡上來用的話，必定行不通。特別是，CMTS主要是面向歐美等發達國家和地區的有線寬帶市場設計，也只能由國外廠家提供產品，如果照搬使用這些CMTS產品，將出現“水土不服”，這些產品也難以在我國有線電視網絡上穩定運行。經過調研，盛志凡發現，由于國內外在有線電視網絡基礎層面有較大不同，如果在我國有線電視網絡上，直接“照搬”國外DOCSIS技術標準來提供有線寬帶業務，從技術的角度來講，主要存在以下3個方面的挑戰：一是噪聲干擾大，二是難以保障DOCSIS信號的較長距離傳輸，三是光節點和HFC網絡集線器之間缺乏足夠的光纖芯。

有線運營商深圳天威也有著切身的感受。深圳天威是我國有線電視運營商當中較早做寬帶業務的，一開始主要采用摩托羅拉、思科等公司CMTS設備實現，然而隨著用戶帶寬和用戶規模的進一步提升，業務遇到了技術瓶頸。“采用CMTS技術，天威公司基于同軸電纜網開展寬帶業務，帶寬從下行1MB、2MB, 持續提升到20MB，但當準備從20MB提升到100MB 時，我們發現機房空間、供電，光纜資源都遇到了嚴重瓶頸，匯聚噪聲嚴重，影響業務穩定性，投資成本飆升，影響業務經濟效益，集中式CMTS設備難以支撐寬帶業務的持續發展。而C-DOCSIS的成功研發則完美地突破上述瓶頸，充分繼承、保護了已有技術資產，快速提升了用戶帶寬，使其從20MB 升級為100MB、200MB乃至300MB，提升了寬帶業務競爭力，對于既有用戶保有和新用戶發展起到了非常關鍵的支撐作用。”深圳天威視訊總工徐蓓這樣說。

技術廠商也洞察到行業的技術痛點。成立于2010年的鼎點視訊是數碼視訊集團旗下子公司，一直致力于廣電寬帶雙向網改造和寬帶通信全系列產品研發和銷售。鼎點視訊首席執行官汝繼剛也提到當時國內雙向網改的主要方式有兩種：一是配套大型CMTS設備，執行成本較高的DOCSIS標準；二是部署門檻較低，但數據帶寬和QoS保障較弱的無源光纖網絡+基于有線電視同軸電纜網、使用以太網協議的接入技術（PON+EoC）。“我們希望貢獻我們的技術實力，研發出一個能將二者優勢相結合的技術。”汝繼剛說。

機制創新：用開放的組織路線、技術路線，組建國際化團隊

面對行業需求和瓶頸，大家集中優勢資源，躍躍欲試，為DOCSIS技術國產化奠定了基礎。在電纜數據機終端系統工作組的指導下，盛志凡本著開放的組織路線、開放的技術路線，以問題為導向，將產學研用相結合，組建了一支由系統設備廠家、芯片廠家、研究機構和國內頭部有線運營商組成的NGB C-DOCSIS工作組。盛志凡擔任該工作組的組長，徐江山和秦?龍分別擔任副組長，主要成員由來自總局廣科院、總局規劃院、總局設計院、天威視訊、歌華有線、華數、廣東廣電、鼎點視訊、華為、蘭聯、重慶景宏等，博通、思科、CASA、ARRIS（現為Commscope）、摩托羅拉、Harmonic Inc.、芬蘭Teleste、加拿大Vecima（Gainspeed）等外國公司也參與了工作組的工作。

在組織路線方面，C-DOCSIS的研發工作順利開展的首要條件是用開放、共創的組織機制組建了一支國際化的團隊。在這個國際化開放團隊中，一些國內廠商抓住機遇，勇挑重擔，例如數碼視訊集團旗下的鼎點視訊，將公司200多人的團隊全部投入其中。美國博通、思科等外國公司也派出了約翰?查普曼（John Chapman）、尼基?潘泰利斯（Niki Pantelias）等世界頂級的DOCSIS專家，全力參加了NGB C-DOCSIS工作組的工作。

開放、協同的組織機制讓NGB C-DOCSIS工作組既能充分發揮中國企業成本控制的優勢和熟悉國情的長處，也能借鑒外國公司在DOCSIS技術方面的豐富經驗，既保證了開發團隊充足的人力和工作推進速度，也保證了C-DOCSIS世界級的研發水平和質量，以開放的組織機制，形成優勢互補。當時，廣電總局科技司組織各方成員簽署保密協議和知識產權政策管理協議，也為這個開放討論環境的建立提供了堅實的支撐和保障。

在技術研發路徑層面，DOCSIS本身已擁有比較成熟的產業鏈和部分相對標準化的模塊，配套的生產銷售也基本被國外廠商壟斷。因此從標準研發的角度，完全可以把比較成熟的標準模塊應用起來，只需要圍繞一些必要的關鍵點進行定義。經過研究，C-DOCSIS工作組決定采取產品模塊化的思路和辦法，首先對已有CMTS功能進行深入、全面的剖析，將其功能進行模塊化設計和全面標準化，使其可以通過標準化模塊組合集成的方式實現操作。

秦?龍也非常贊同這種集成創新式的方法，認為用開放的技術路線集成創新，讓各個實施方直接參與標準的研發和制定，不僅確保了C-DOCSIS技術標準的質量和可實施性，同時也大大加快了C-DOCSIS產品的產業化進程。從2011年7月NGB C-DOCSIS工作組召開第一次標準工作會議，到2012年8月《C-DOCSIS廣電行業標準（GY/T266—2012 NGB寬帶接入系統C-DOCSIS技術規范）》正式頒布，其間僅用了13個月的時間。不僅如此，技術標準的制定與相關設備研發及產業化實現了同頻共振，華為、中興、鼎點視訊、籃聯于2013年率先推出了商用產品及商用芯片，成功搶占國內、國際市場。

根據盛志凡的介紹，NGB C-DOCSIS 工作組內的國內企業此前鮮有從事DOCSIS的生產經驗，然而團隊卻能比較高效地運作并不斷涌現創新思想，主要得益于組內開放自由的技術交流和討論環境。團隊成員由產業鏈條的多個角色組成，從運營商提出需求，標準組制定標準，到廠商設計、生產產品，再回到運營商做現網測試和規模化運營，所有環節都由大家一起貢獻智慧，充分辯論。同時，國家廣電總局科技司協助各方做好保密和知識產權管理，為研發保駕護航。

在開放共享的團隊機制、協同創新的技術機制的引領下，C-DOCSIS各團隊成員團結奮戰、協同攻關，使得C-DOCSIS技術標準的研發和產業化取得重大突破，取得了國際一流的成果，贏得了國際上的支持和贊譽。

技術突破

傳統DOCSIS的系統架構由兩個層級組成，分別是位于有線電視網絡前端的電纜調制解調器終端系統（CMTC）和客戶端的電纜調制解調器（CM）。CM將IP數據包轉換為DOCSIS射頻信號并通過HFC發送給CMTS, CMTS將接收到的DOCSIS射頻信號回傳為IP數據包。DOCSIS系統對HFC網絡質量的要求非常高，如何在不破壞現有網絡投資的基礎上，以較低的運營成本實現更高的寬帶接入服務，是當時工作組面臨的重大難題。

考慮到我國有線電視寬帶接入的用戶量級較為有限，短期內沒有必要配備超額的技術資源，因而完全可以根據實際需求，采取彈性化的機制，先以小型化的方式進行部署，即將小型化CMTS（mini CMTS）的位置由前端機房移至光節點位置，并將從光節點到有線電視前端機房之間的有線電視光纖網絡信號由DOCSIS射頻（RF）信號改為數字光纖基帶信號。這樣一來，讓傳統兩個層級的DOCSIS系統升級為三個層級，既可以增加覆蓋距離，又可以讓光節點比集線器更靠近CM，縮短DOCSIS射頻信號在同軸電纜傳輸的距離，從而解決DOCSIS射頻信號衰減的問題，還能利用空間復用技術機制，提高單個用戶訪問帶寬，達到10Gbps。

C-DOCSIS創新了DOCSIS系統架構，優化了DOCSIS技術機制，使DOCSIS技術更符合中國的實際，同時也促進了全球DOCSIS技術的升級和完善。在國內，2012年8月17日，C-DOCSIS技術規范作為行業標準正式發布，國家廣電總局頒布了廣電行業標準（GY/T266—2012《NGB 寬帶接入系統C-DOCSIS 技術規范》），明確了分布式CMTS架構可以在保持DOCSIS抗干擾能力的情況下，通過引入高階調制方案增加DOCSIS的帶寬。此外，分布式CMTS比集中式CMTS架構更便宜、更可靠、更靈活，同時可以依靠DOCSIS成熟的生態系統。

在國際上，為了加快推動我國企業生產的C-DOCSIS產品走向國際市場，盛志凡還帶領團隊積極開展了C-DOCSIS標準國際化的工作。盛志凡介紹：“2012 年底，我們與 DOCSIS 國際標準系列的制定方美國CableLabs溝通協商，達成了共同推動C-DOCSIS標準成為DOCSIS國際標準的共識。緊接著我們還推動C-DOCSIS 成為歐洲電信標準化協會和國際電信聯盟的國際標準。為此大家緊鑼密鼓地開展了一系列的工作。”

功夫不負有心人。最終，CableLabs、國際電信聯盟電信標準分局ITU-T和歐洲電信標準化協會都認可了C-DOCSIS，并根據我國C-DOCSIS行業標準頒布了相應標準。2014年8月29日，CableLabs發布了C-DOCSIS系統規范，作為DOCSIS的最初開發者，CableLabs在其新發布的DOCSIS標準系列中建立了分布式CMTS體系結構標準的層次結構。緊接著，2015年1月，ETSI發布C-DOCSIS系統規范，2016年10月ITU-T發布C-DOCSIS系列標準。

尤其值得一提的是，由于C-DOCSIS技術標準及其核心技術受到世界各國DOCSIS技術產業圈的普遍肯定，CableLabs在將C-DOCSIS技術標準發布為DOCSIS標準系列的獨立技術標準后，還特別針對分布式CMTS架構，陸續發布了專門的系列標準，包括靈活MAC體系架構系統規范（標準號：CM-SP-FMA-SYS-I04-221005）和遠程物理層規范（CM-SP-R-PHY-I17-220531）等技術標準，將C-DOCSIS的分布式CMTS架構核心技術進一步完善細化。特別是，在最先進的新一代DOCSIS4.0技術標準中，分布式CMTS架構成為了使DOCSIS4.0技術實現10Gbps上下行帶寬（與10G PON 技術具有相同上下行帶寬，即帶寬相等）的唯一參考架構。

產業突破

由于國際上在20世紀90年代末就已開始應用DOCSIS技術，其配套的產業鏈技術也基本被國外廠商壟斷，采用DOCSIS標準的CMTS主流設備廠商都是外國公司，其中以思科、摩托羅拉、ARRIS（現為Commscope）、CASA為代表，行業產品銷售價格高，市場需求量大，有很大的產業化空間。于是從C-DOCSIS技術誕生伊始，C-DOCSIS工作組就以推動C-DOCSIS產品國產化、帶動國內企業創新發展、切入長期被國際公司把持的CMTS市場為目標。

“我們深知CMTS產業生態太封閉，國內廠商一下子不容易打進去。通過對CMTS技術進行深入的剖析和拆解，將其功能模塊進行重定義，意味著我們國內一些一開始可能不具備實現生產全部CMTS功能的廠家，只要具備生產實現CMTS部分功能模塊的能力，就可以參與CMTS的產品生產。這么做更符合我國的產業實際，極大地調動了各單位的參與熱情，扶持了本土技術公司的發展。”盛志凡介紹。

為了更好地推動C-DOCSIS產業化發展和在不同網絡基礎條件下針對不同應用場景的寬帶應用，時任天威視訊總工徐江山、時任天威視訊總工辦主任歐陽世杰帶領工作組成員單位，牽頭編制了國家廣電總局行業技術文件GD/J055—2014《NGB寬帶接入系統C-DOCSIS技術應用實施指南》，徐江山介紹說：“該技術文件規定了C-DOCSIS系統的支撐業務類型及需求、組網方式、網絡改造方案、業務配置及安全機制、網絡管理和運行管理，并進行了典型應用案例分析，適用于有線電視網絡運營商使用C-DOCSIS技術的網絡規劃、設計、安裝、運行、維護，適用于C-DOCSIS系統設備商的開發、定型、設計、生產等，極大地推動了C-DOCSIS技術的應用和推廣。”

投入了公司幾乎全部技術力量的鼎點視訊全程參與了技術研發。“幾乎所有模塊我們都參與了。”汝繼剛介紹說，“DOCSIS定義了物理層、數據鏈路層、運營維護管理和數據安全等規范，新的公司要想跟成熟的DOCSIS產業鏈上的公司全面競爭難度比較大。C-DOCSIS標準除了在物理層和傳統DOCSIS標準保持一致之外，架構上從集中式架構轉向了分布式架構，并對協議層進行了部分改造，以使C-DOCSIS協議層能夠支撐分布式架構，我們國內廠家就有了從頭開始參與競爭和彎道超車的機會。”

開放的組織機制和技術機制，讓我們國內的技術企業通過C-DOCSIS團隊的歷練，相互取經，貢獻智慧，從欠缺實力的“技術小白”變成經驗資深的研發者。C-DOCSIS技術的研發，也成功地帶領我們國內企業進入了C-DOCSIS技術研發和生產領域，并實現產品國產化，打破了海外公司產業鏈條持續封閉的局面。華為、鼎點視訊等公司很快就根據標準的要求推出了包含芯片在內的全自主技術的產品，成功打開了國際市場，如丹麥、泰國、美國、日本、菲律賓等。

應用突破

在產品形態和應用層面，針對中國不同有線電視網絡環境和條件及應用需求，以提升組網和技術應用的靈活性、優化系統性價比為目標，工作組創新地提出了分布式部署、集中式控制的C-DOCSIS系統架構，引入了全新的有線電纜媒介轉換設備控制器（CMC Controller）概念和邏輯功能塊，并根據NGB網絡建設和業務需求，按此創新的系統架構，定義了3種CMC產品形態，以及3種CMC產品對應的CMC Controller功能。3種CMC產品形態包括功能最為全面的CMC I型設備、功能相對精簡也更便宜的CMC II型設備以及僅保留DOCSIS物理層功能的CMC III型設備。3種形態CMC的推出使各有線電視網絡運營商能夠根據自身網絡條件和業務發展需求，在統一的C-DOCSIS系統架構下，選擇不同的C-DOCSIS產品形態，進行靈活組網和實際系統部署。這樣，C-DOCSIS通過創新DOCSIS系統架構，使C-DOCSIS系統具備了很強的不同網絡場景適配能力。

C-DOCSIS標準發布后，相關產品已被我國絕大多數有線電視運營商部署，共服務了超過2000萬有線電視用戶。除深圳天威外，通過C-DOCSIS的部署，北京歌華有線成功解決了過去北京老建筑內存在的DOCSIS信號不穩定問題，此外廣州、南京、廈門、合肥、佛山等一大批城市也從DOCSIS改為采納C-DOCSIS系統標準。

在國際市場，C-DOCSIS標準也獲得了廣泛接受，北美、歐洲、拉美、亞太等地的有線電視網絡運營商也紛紛跟進，比如丹麥的TDC、沃達豐西班牙、印度Hathway、日本iTSCOM、哈薩克斯坦Alma、菲律賓Converge等都測試和部署了我國企業生產的C-DOCSIS產品，并成功吸引了日本Synclayer、菲律賓Ricklee、德國DEV Systemtechnik GmbH等代理商/集成商的加入。如今，C-DOCSIS技術已經得到了全球有線電視行業的廣泛認可，并已經完全采用了分布式CMTS體系架構。迄今為止，全球共有多達1億的有線電視用戶受益于分布式CMTS架構等C-DOCSIS核心技術。

審核編輯 ：李倩