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U2Net泛在超宽带的助推器

发布时间:2019-04-25 15:18:08

编者案:

从宽带络发展的历史来看,带宽提速的难点首先在于接入的一公里提速。络越靠近用户,站点的安装和线路的铺设环境就越复杂;并且由于历史缘由,接入的一公里已存在大量的铜线、同轴电缆等资源,不可能一夜之间被光纤替换。这些管线资源连同沟道、站点等都是运营商在竞争环境中宝贵的财富,必将会长期存在。因此在铜线、同轴电缆等传统接入媒介上提供和光纤无差异的高带宽常常是运营商本钱的选择。作为面向IP视频和云应用的下一代络架构,华为U2Net解决方案旨在助力运营商搭建“太平洋级别”的管道,真正实现泛在超宽带。

近年来,电信行业出现了天翻地覆的变化,其中,发展为迅猛的则数互联业务。2011年,北美固定宽带平均每用户下载量已经超过23GB,复合增长率超过20%;而同期这1数据在欧洲为40GB,复合增长率超过25%。以Google、Facebook、Youtube、Amazon、Netflix为代表的互联巨头正不断改变着大众的生活,而随着云计算的广泛运用,改变还将继续。

生活在络上已成为现实,生活在云上行将成为现实,运营商络则是连接用户和云的管道,提供100M家庭接入和10~20M移动接入能力,在云时期打造一个“像太平洋一样宽广”的管道,是满足人们生活和工作的基础。

下降接入提速成本

从宽带络发展的历史来看,带宽提速的难点首先在于接入的一公里提速。络越靠近用户,站点的安装和线路的铺设环境就越复杂;并且由于历史缘由,接入的一公里已存在大量的铜线、同轴电缆等资源,不可能一夜之间被光纤替换。这些管线资源连同沟道、站点等都是运营商在竞争环境中宝贵的财富,必将会长时间存在。因此在铜线、同轴电缆等传统接入媒介上提供和光纤无差异的高带宽常常是运营商本钱的选择。

针对铜线场景,华为U2Net采取Vectoring技术,通过丈量同捆线对内的串扰情况,使用联合收发技术消除串扰,实现VDSL2速率在100米内由传统的30M提升到100M。Vectoring提供了更高的带宽和更稳定的速率,可以单线对或多线对捆绑运用,适用于单线对的家庭接入或多线对捆绑的企业专线和基站接入场景,大大下落了一公里的高带宽提供成本。

针对同轴电缆场景,U2Net采取HFC+DPoE/EoC等方案提供大带宽的数据接入,基于DOCSIS3.0定义的多通道绑定技术,可以允许对4个6MHz(欧标为8MHz)的DOCSIS2.0通道进行绑定,以获得下行超过100M的带宽接入。而针对新建楼宇和区域的场景,长时间来看,光纤直接入户是本钱的选择。

目前GPON技术已经非常成熟,而10G PON作为GPON的下一代演进方案,可采用叠加的方式和GPON络共存,提供10G下行和2.5G上行的超宽带接入。在局端,为适应接入络大容量、少局所的发展趋势,宽带接入应具有统一的平台设计,采用大容量背板,并通过增加不同板卡实现不同的接入方式组合。与此同时,接入还应具备平滑的演进能力,比如,OLT平台支持从PON到10G PON再到40G PON的平滑演进。这样,ODN基础络不变化,MXU增加新的业务单板便可实现从VDSL2到Vectoring,到未来ST的平滑演进,以满足终端用户带宽的不断升级。

固然,无缝的体验离不开无线接入,而泛在的固定接入是无线络的基础,无线基站的异构络(Hetnet)所需要的回传络必须依赖于毛细血管化的固定接入——要满足无线络的深度覆盖,回传络必须支持包括光纤、铜线、微波等各种媒介的全媒介(AnyMedia)接入技术。而且,由于LTE、LTE-A无线络技术的不断进步,每一个宏站点回传络所需要的带宽至少为1G以上。因此,运营商可获得的各种媒介都应具有大带宽接入能力,包括基于光纤的IP Backhaul和GPON技术,多对铜线捆绑的SuperMIMO和st,微波的IP帧头紧缩和E-band等技术,可以满足G比特级别的回传需求。同时,由于无线技术对时钟的要求,回传络应具有同步以太、1588v2、1588ACR等各种同步时钟技术。

总而言之,在接入侧,U2Net旨在不改变现有接入资源和管线、站点拓扑的条件下,提供无差别的每户100M宽带接入,大幅下降接入侧提速本钱。

简化波分进城部署

接入的宽带提速,必将会造成城域的进一步扩容。近年来,井喷的互联OTT流量也给带宽资源日趋吃紧的城域会聚络造成了巨大的压力。从运营商运营IPTV类视频业务的经验来看,由于业务流量模型产生了变化,长时间连接、高带宽要求的IPTV和OTT业务占据了大量的城域带宽资源,城域收敛比将从10:1下降到2:1。

而随着业务端服务器能力的不断爬升,OTT视频业务的主流技术正由P2P向HTTP迁移,基于HTTP的自适应流媒体(Adaptive Streaming)会“尽力而为”地占用城域带宽,进一步加速城域带宽的消耗。

如此一来,以端口和流量集聚为主要功能的城域会聚络将变得越来越扁平,大量接入到BNG的直连链路需求将变得愈来愈大,这就对城域光纤数量和带宽资源需求提出了更高的要求。

传统拓展城域光纤数量的办法有两个,一是增加光纤的物理数量,2是在城域引入WDM系统。在实际部署的时候,方法1常常因为工程实施难度大,且扩展性差而不被采用;方法2则由于需要使用大量的业务单板和复用、解复用单板,而且OSNR信噪比计算、色散模块和放大器选择配置、波长计划等系统配置复杂,本钱高而难以部署。

不过,OTN和PID技术的成熟,大大下落了城域波分络的部署复杂性。PID技术集成了发送和接收和相应的复用和解复用功能,采用PID技术后,原来的十多块单板缩减为一块PID单板,使复杂配置完全简单化,以往的“业务线路板、复用解复用单板、色散模块、短距放大器、监控单板”组合组变成只配置一个PID线路板即可,大大简化了波分系统结构和组。

除此之外,PID配置和SDH完全一样,仅有三个部件,即支路板、交叉板和线路板。同时,PID的络部署也同SDH完全一样,不同距离选择不同规格的PID单板即可,无需再做以往波分的信噪比计算、色散补偿和波长计划等工作;而且,PID管道和SDH管道一样,可单端口任意调度业务到目的地。这样,SDH人员就可以开局和保护PID系统,下落了技术门槛和技能要求。可见,U2Net采取OTN+PID技术大大下降了城域波分的部署本钱,真正简化了波分进城的部署。

目前,华为波分进城的理念在全球得到了广泛认同,且已在200多个城市部署了300多张城域OTN络。

提供高质高效的业务保障

以往IP视频业务的QoS都是尽力而为提供的,但如果视频源部署在城域BNG附近,提供从BNG到用户终端这一段有保障的视频QoS是可能的。目前看来,在保障用户体验的条件下,提供高清OTT视频经济的方案是CDN下移,或在城域部署缓存。CDN和缓存在存储OTT热门视频的同时,可记录用户点击视频的种别,真正做到用户使用习惯的分析。

在BNG侧,随着业务的融会,为了便于对用户进行统一管理,业务关也将终究走向统一。与此同时,随着IPv4地址的耗竭,越来越多的运营商正斟酌在现迅速引入IPv6。未来的BNG将具有SR、BRAS、DPI、CGN等多种业务关能力,并支持向IPv6的平滑演进。在BRAS中集成CGN单板,U2Net不仅实现了大规模NAT的简化部署,并且能够通过更换CGN单板实现从CGN到DS-Lite,再到纯IPv6组的平滑演进。

如果说BNG往下到用户侧的络主要是解决用户接入的问题,那末从BNG往上到业务侧的骨干则主要是解决业务接入的问题。从用户业务的种类分析可以得到,未来穿越骨干的流量大致可分为3类,即流往IGW的上流量、流往CDN的OTT流量,和流往云服务器的云业务流量。随着CDN的下移,大部分OTT流量都将被限定在城域,这样就释放了一部分骨干的流量压力。而流往IGW的流量大小和路径都可预测,对骨干的挑战不大。用户终端到云服务器及云服务器之间的连接要求时延、抖动小,则是骨干接下来需要解决的重要挑战。

络边缘提供大容量接入能力、络中心提供高效率转发能力,是顺应骨干络扁平化的未来发展趋势。U2Net通过支持100GE接口的路由器和40/80波×100G的OTN共同组,可实现100GE的长距离传送,并充分提高整的开放性和可靠性,利于络计划、建设和运维,满足未来云计算时代的业务接入需求。

综上所述,随着云业务的快速发展和成熟,连接云和端之间的运营商络地位显得尤为重要。华为U2Net作为面向IP视频和云的下一代络架构,协助运营商搭建一个面向云计算时期的“太平洋级别”的管道,真正实现泛在超宽带。

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