十年磨一剑

——西电高性能同轴电缆接入网（HINOC）项目取得突破性进展

■通讯员邱智亮

2016年3月24日至26日，在亚太地区规模最大的广播影视展览会—中国国际广播电视信息网络展览会（CCBN2016）上，业界首款HINOC 2.0千兆SoC芯片成功进行了产品发布和现场演示。中央电视台《新闻直播间》和《中国新闻》等栏目对其参展成果进行了报道。

在之前由国家新闻出版广电总局科技司和全国广播电影电视标准化技术委员会组织召开的HINOC2.0广电行业标准审查会上，与会专家认为HINOC2.0标准达到了国际先进水平，对推动我国下一代广播电视网的持续发展具有重要意义。

HINOC2.0标准的出台及芯片的成功研制，是西安电子科技大学通信工程学院宽带网络与交换团队作为核心单位之一，历经十年刻苦攻关不懈努力的结果。

科研初衷：面向国家重大信息化战略

为顺应国际化宽带网络信息浪潮，我国发布了“三网融合”和“宽带中国”战略。实现“三网融合”和“宽带中国”战略的重要基础之一是提供高速宽带接入，即解决最后一公里乃至最后十米的高速通路问题。而我国现有超过2.4亿户覆盖广泛的有线电视网络，利用同轴电缆实现宽带接入具有得天独厚的网络基础和市场前景。

在这一背景下，以同轴电缆高速接入为目标，从2006年起，西安电子科技大学通信工程学院宽带网络与交换团队与北京大学、国家新闻出版广电总局广播科学研究院进行联合科技攻关，以自主创新为核心，提出并形成了具有完备自主知识产权的高性能同轴电缆宽带接入网技术-HINOC。

“HINOC是一种利用有线电视网同轴电缆，实现高性能双向信息传输的宽带接入解决方案。该技术在光纤到楼(FTTB)的网络结构基础上，利用小区楼道和户内已经敷设、分布广泛的有线电视同轴电缆，无需对入户电缆线路进行任何改造，即可构建高速的信息接入网，实现多种高速数据业务的双向传输。” 宽带网络与交换团队负责人邱智亮教授介绍说，HINOC技术为最后100米的宽带接入，提供了一种便捷、实用的新型解决方案，可提供吉比特每秒（Gbps）级别接入速率。

“我们联合研发团队从需求分析和架构设计开始，进行了核心算法的攻关研究，在这些原创研究的基础上，项目组完成了HINOC标准化，先后研发了HINOC1.0和HINOC2.0两代HINOC解决方案，单信道带宽从16MHz提升为128MHz，接入速率从100Mbps提升到1000Mbps（1Gbps），接入时延、抖动、信道效率、服务质量（QoS）等性能指标也都有了大幅度改善，主要指标达到甚至超过了国外同类产品的性能。”项目负责人之一张冰教授自豪地说，通过持续自主创新，设计方案达到了接入速率“与光纤竞速”的能力，向实现“激活亿万同轴，秒通千兆入户”的目标迈出了坚实步伐。

科研历程：十年磨一剑 从未放弃

秉承团队自主研发的理念，HINOC项目组开始了长达十年的科研道路。“当时国际上已有的同轴电缆接入技术，价格较昂贵，更重要的是这些方案并不是针对中国有线电视应用环境和网络状况设计的，信道利用率较低，不能完全满足我国广电网络用户的业务需求。”张冰说，自主研发面临着巨大的压力，起初很多人都怀疑，凭团队现有的研发力量是否有能力自主设计出一套解决方案，去和国外已经成熟和商用的技术抗衡，更不用说还需要解决芯片设计、系统设计、资金投入、产业化等方面的一系列棘手问题。即使在解决方案和硬件验证完成后，很多人又怀疑团队是否有能力独立设计出芯片。

面对种种猜测和质疑，研发团队一直默默地用行动来回应。“团队成员认为只有做出实际的成果，才能打消外界的一个又一个的怀疑。”邱智亮有些感慨，团队踏踏实实地从需求分析和信道建模开始，一步一步完成了标准设计、系统设计、算法设计、模型仿真、软硬件验证、芯片设计、产品设计等一系列工作。

在研发团队成功研发接入速率100Mbps的HINOC1.0芯片后，国际主流技术和我国宽带发展战略已经提出接入目标开始向1000Mbps过渡。面对现实，他们没有停歇，鼓足力量开始了二次攻关。

“为尽快推进HINOC2.0技术，广电成立了更为开放的HINOC2.0工作组，成员包括华为、海尔、美国Entropic等国内外著名企业在内的几十家企业和研究单位。研究工作在更为开放的竞争环境下展开，我们面临着更为国际化水平的竞争与挑战。”张冰说，团队在系统解决方案研究中，要综合其他成员的意见、质疑和批评，进而不断修改完善方案。这一过程中，西电项目组始终是研发团队的核心力量之一，提出了MAC层完整解决方案，解决了MAC层协处理器、可扩展性流分类机制、灵活高效信道分配和调度算法等关键技术，目前已经获得12项授权发明专利，为快速研发HINOC2.0技术做出了突出贡献。

科研感悟：团结、奉献、自豪的“HINOC”人

西安电子科技大学项目组作为HINOC核心成员，与合作单位共同制定了HINOC1.0 和HINOC2.0广电行业标准，并且HINOC1.0已成为ITU-T国际标准；共同研发了4款HINOC 1.0和HINOC 2.0芯片；申请和授权相关国家发明专利近20项，其中授权12项，6项为HINOC标准必要专利。在HINOC研发过程中，牵头获得第一个HINOC国家级课题的支持。主持和联合承担863计划、核高基国家重大专项、国家科技支撑计划等相关国家级课题8项（其中863课题5项，核高基课题1项，科技支撑计划课题2项），累计获得国拨科研经费近1500万元，向世人证明了团队完全有能力实现自主创新。

十年来，项目组为HINOC项目的完成付出了大量的心血和汗水。在调试MAC协处理器遇到问题时，为了按时完成开发任务，邱智亮亲自带领项目组其他老师和同学，连续昼夜奋战，及时排除了故障完成了调试。

“团队的张冰教授克服家中上有年老生病父亲，下有年幼孩子需要照顾的困难，常常晚上和学生一起工作到深夜，研讨方案，完善算法和标准。”邱智亮说，为了更好的完成本项目，项目组在北大设立了HINOC联合研发基地，需要西电常年派人参与工作，团队张奭副教授和潘伟涛副教授不仅要完成学校的教学任务，还要带领学生长期在北大参加调试，一年中的大部分时间常驻北京，时常在学校上完课后立刻乘高铁去北京，下次上课时再从北京赶回来，其辛苦及紧张程度可以想象。

“张奭在北京时甚至一周七天不休息，所有精力都扑到工作中。潘伟涛在孩子还很小，父亲患癌住院的情况下，也从未耽误工作，需要出差时，一句‘没问题’提包就走。”提起这些，邱智亮很感动。

多年来，参与该项目的一届又一届西电研究生也已经把北大的联合开发实验室当成了自己的第二个工作场所，每天早上一睁开眼睛就赶到北大实验室工作，直到晚上十点才回到住宿地，这种两点一线的生活对出差的师生们早已是家常便饭。在西电“家里”的同学们同样为HINOC项目的成功付出了艰苦努力并提供了坚强支持。

目前，HINOC研发团队正在积极推进HINOC2.0技术的产业化，HINOC2.0也已被ITU-T正式立项，进入标准化流程。

HINOC项目组充分继承、发扬了我校刘增基等老一辈科研工作者勤奋、钻研、踏实、奉献、追求卓越的敬业精神，使每一位参与项目的成员不仅学习到了如何做学问，更从中感悟到了如何做人、做事，团队的每一位成员都以作为一名“HINOC人”而感到自豪！