超寬帶-U2Net：泛在超寬帶的助推器

作為面向IP視頻和云應用的下一代網絡架構，華為U2Net 解決方案旨在助力運營商搭建“太平洋級別”的管道，真正實現泛在超寬帶。

近年來，電信行業出現了翻天覆地的變化，其中，發展最為迅猛的則數互聯網業務。2011年，北美固定寬帶平均每用戶下載量已經超過23GB ，復合增長率超過 20% ；而同期這一數據在歐洲為 40GB ，復合增長率超過 25% 。以 Google 、 Facebook 、 Youtube 、 Amazon 、 Netflix 為代表的互聯網巨頭正不斷改變著大眾的生活，而隨著云計算的廣泛應用，改變還將繼續。

生活在網絡上已經成為現實，生活在云上即將成為現實，運營商網絡則是連接用戶和云的管道，提供100M家庭接入和10 － 20M 移動接入能力，在云時代打造一個“像太平洋一樣寬廣”的管道，是滿足人們生活和工作的基礎。

降低接入網提速成本

從寬帶網絡發展的歷史來看，帶寬提速的難點首先在于接入網的最后一公里提速。網絡越靠近用戶，站點的安裝和線路的鋪設環境就越復雜；并且由于歷史原因，接入網的最后一公里已經存在大量的銅線、同軸電纜等資源，不可能一夜之間被光纖替代。這些管線資源連同溝道、站點等都是運營商在競爭環境中最寶貴的財富，勢必會長期存在。因此在銅線、同軸電纜等傳統接入媒介上提供和光纖無差異的高帶寬往往是運營商成本最優的選擇。

針對銅線場景，華為U2Net采用Vectoring 技術，通過測量同捆線對內的串擾情況，使用聯合收發技術消除串擾，實現 VDSL2 速率在 100 米內由傳統的 30M 提升到 100M 。 Vectoring 提供了更高的帶寬和更穩定的速率，可以單線對或多線對捆綁應用，適用于單線對的家庭接入或多線對捆綁的企業專線和基站接入場景，大大降低了最后一公里的高帶寬提供成本。

針對同軸電纜場景，U2Net采用HFC+DPoE/EoC 等方案提供大帶寬的數據接入，基于 DOCSIS3.0 定義的多通道綁定技術，可以允許對 4 個 6MHz （歐標為 8MHz ）的 DOCSIS2.0 通道進行綁定，以獲得下行超過 100M 的帶寬接入。而針對新建樓宇和區域的場景，長期來看，光纖直接入戶是成本最優的選擇。

目前GPON技術已經非常成熟，而10G PON 作為 GPON 的下一代演進方案，可采用疊加的方式和 GPON 網絡共存，提供 10G 下行和 2.5G 上行的超寬帶接入。在局端，為適應接入網絡大容量、少局所的發展趨勢，寬帶接入應具備統一的平臺設計，采用大容量背板，并通過增加不同板卡實現不同的接入方式組合。與此同時，接入網還應具備平滑的演進能力，比如， OLT 平臺支持從 PON 到 10G PON 再到 40G PON 的平滑演進。這樣， ODN 基礎網絡不變化， MXU 增加新的業務單板即可實現從 VDSL2 到 Vectoring ，到未來 G.FAST 的平滑演進，以滿足終端用戶帶寬的不斷升級。

固然，無縫的體驗離不開無線接入，而泛在的固定接入是無線網絡的基礎，無線基站的異構網絡（Hetnet）所需要的回傳網絡必須依賴于毛細血管化的固定接入——要滿足無線網絡的深度覆蓋，回傳網絡必須支持包括光纖、銅線、微波等各種媒介的全媒介（AnyMedia ）接入技術。而且，由于 LTE 、 LTE-A 無線網絡技術的不斷進步，每個宏站點回傳網絡所需要的帶寬至少為 1G 以上。因此，運營商可獲得的各種媒介都應具備大帶寬接入能力，包括基于光纖的 IP Backhaul 和 GPON 技術，多對銅線捆綁的 SuperMIMO 和 G.fast ，微波的 IP 幀頭壓縮和 E-band 等技術，可以滿足 G 比特級別的回傳需求。同時，由于無線技術對時鐘的要求，回傳網絡應具備同步以太、 1588v2 、 1588ACR 等各種同步時鐘技術。

總而言之，在接入網側，U2Net旨在不改變現有接入資源和管線、站點拓撲的前提下，提供無差別的每戶100M 寬帶接入，大幅降低接入網側提速成本。

簡化波分進城部署

接入網的寬帶提速，勢必會造成城域網的進一步擴容。近年來，井噴的互聯網OTT流量也給帶寬資源日益吃緊的城域匯聚網絡造成了巨大的壓力。從運營商運營IPTV 類視頻業務的經驗來看，由于業務流量模型發生了變化，長時間連接、高帶寬要求的 IPTV 和 OTT 業務占據了大量的城域帶寬資源，城域收斂比將從 10:1 降低到 2:1 。

而隨著業務端服務器能力的不斷攀升，OTT視頻業務的主流技術正由P2P 向 HTTP 遷移，基于 HTTP 的自適應流媒體（ Adaptive Streaming ）會“盡力而為”地占用城域帶寬，進一步加速城域網帶寬的消耗。

如此一來，以端口和流量匯聚為主要功能的城域匯聚網絡將變得越來越扁平，大量接入網到BNG的直連鏈路需求將變得越來越大，這就對城域光纖數量和帶寬資源需求提出了更高的要求。

傳統拓展城域光纖數量的辦法有兩個，一是增加光纖的物理數量，二是在城域引入WDM系統。在實際部署的時候，方法一往往因為工程實施難度大，且擴展性差而不被采用；方法二則因為需要使用大量的業務單板和復用、解復用單板，而且OSNR 信噪比計算、色散模塊和放大器選擇配置、波長規劃等系統配置復雜，成本高而難以部署。

不過，OTN和PID 技術的成熟，大大降低了城域波分網絡的部署復雜性。 PID 技術集成了發送和接收以及相應的復用和解復用功能，采用 PID 技術后，原來的十多塊單板縮減為一塊 PID 單板，使復雜配置完全簡單化，以往的“業務線路板、復用解復用單板、色散模塊、短距放大器、監控單板”組合組網變為只配置一個 PID 線路板即可，大大簡化了波分系統結構和組網。

除此之外，PID配置和SDH 完全一樣，僅有三個部件，即支路板、交叉板和線路板。同時， PID 的網絡部署也同 SDH 完全一樣，不同距離選擇不同規格的 PID 單板即可，無需再做以往波分的信噪比計算、色散補償和波長規劃等工作；而且， PID 管道和 SDH 管道一樣，可單端口任意調度業務到目的地。這樣， SDH 人員就可以開局和維護 PID 系統，降低了技術門檻和技能要求。可見， U2Net 采用 OTN+PID 技術大大降低了城域波分的部署成本，真正簡化了波分進城的部署。

目前，華為波分進城的理念在全球得到了廣泛認同，且已在200多個城市部署了 300 多張城域 O TN 網絡。

提供高質高效的業務保障

以往IP視頻業務的QoS 都是盡力而為提供的，但如果視頻源部署在城域 BNG 附近，提供從 BNG 到用戶終端這一網段有保障的視頻 QoS 是可能的。目前看來，在保障用戶體驗的前提下，提供高清 OTT 視頻最經濟的方案是 CDN 下移，或者在城域網部署緩存。 CDN 和緩存在存儲 OTT 熱點視頻的同時，可記錄用戶點擊視頻的類別，真正做到用戶使用習慣的精準分析。

在BNG側，隨著業務的融合，為了便于對用戶進行統一管理，業務網關也將最終走向統一。與此同時，隨著IPv4 地址的耗竭，越來越多的運營商正考慮在現網迅速引入 IPv6 。未來的 BNG 將具備 SR 、 BRAS 、 DPI 、 CGN 等多種業務網關能力，并支持向 IPv6 的平滑演進。在 BRAS 中集成 CGN 單板， U2Net 不僅實現了大規模 NAT 的簡化部署，并且能夠通過更換 CGN 單板實現從 CGN 到 DS-Lite ，再到純 IPv6 組網的平滑演進。

如果說BNG往下到用戶側的網絡主要是解決用戶接入的問題，那么從BNG 往上到業務側的骨干網則主要是解決業務接入的問題。從用戶業務的種類分析可以得到，未來穿越骨干網的流量大致可分為三類，即流往 IGW 的上網流量、流往 CDN 的 OTT 流量，和流往云服務器的云業務流量。隨著 CDN 的下移，大部分 OTT 流量都將被限定在城域，這樣就釋放了一部分骨干網的流量壓力。而流往 IGW 的流量大小和路徑均可預測，對骨干網的挑戰不大。用戶終端到云服務器及云服務器之間的連接要求時延、抖動小，則是骨干網接下來需要解決的重要挑戰。

網絡邊緣提供大容量接入能力、網絡中心提供高效率轉發能力，是順應骨干網絡扁平化的未來發展趨勢。U2Net通過支持100GE 接口的路由器和 40/80 波× 100G 的 OTN 共同組網，可實現 100GE 的長距離傳送，并充分提高整網的開放性和可靠性，利于網絡規劃、建設和運維，滿足未來云計算時代的業務接入需求。

綜上所述，隨著云業務的快速發展和成熟，連接云和端之間的運營商網絡地位顯得尤為重要。華為U2Net作為面向IP 視頻和云的下一代網絡架構，協助運營商搭建一個面向云計算時代的“太平洋級別”的管道，真正實現泛在超寬帶。

來源： CCTIME飛象網 作 者：張克兢

　　版權及免責聲明：凡本網所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業經濟信息網”，違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章，不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯系：010-65363056。

延伸閱讀