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(wǎng)絡架構(gòu)，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(xiàn)泛在超寬帶。

近年來，電信行業(yè)出現(xiàn)了翻天覆地的變化，其中，發(fā)展最為迅猛的則數(shù)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。2011年，北美固定寬帶平均每用戶下載量已經(jīng)超過23GB ，復合增長率超過 20% ；而同期這一數(shù)據(jù)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(lián)網(wǎng)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(xù)。

生活在網(wǎng)絡上已經(jīng)成為現(xiàn)實，生活在云上即將成為現(xiàn)實，運營商網(wǎng)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(wǎng)提速成本

從寬帶網(wǎng)絡發(fā)展的歷史來看，帶寬提速的難點首先在于接入網(wǎng)的最后一公里提速。網(wǎng)絡越靠近用戶，站點的安裝和線路的鋪設環(huán)境就越復雜；并且由于歷史原因，接入網(wǎng)的最后一公里已經(jīng)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(huán)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(tǒng)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(yōu)的選擇。

針對銅線場景，華為U2Net采用Vectoring 技術(shù)，通過測量同捆線對內(nèi)的串擾情況，使用聯(lián)合收發(fā)技術(shù)消除串擾，實現(xiàn) VDSL2 速率在 100 米內(nèi)由傳統(tǒng)的 30M 提升到 100M 。 Vectoring 提供了更高的帶寬和更穩(wěn)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(yè)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(shù)據(jù)接入，基于 DOCSIS3.0 定義的多通道綁定技術(shù)，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(qū)域的場景，長期來看，光纖直接入戶是成本最優(yōu)的選擇。

目前GPON技術(shù)已經(jīng)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(wǎng)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(wǎng)絡大容量、少局所的發(fā)展趨勢，寬帶接入應具備統(tǒng)一的平臺設計，采用大容量背板，并通過增加不同板卡實現(xiàn)不同的接入方式組合。與此同時，接入網(wǎng)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(wǎng)絡不變化， MXU 增加新的業(yè)務單板即可實現(xiàn)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(wǎng)絡的基礎，無線基站的異構(gòu)網(wǎng)絡（Hetnet）所需要的回傳網(wǎng)絡必須依賴于毛細血管化的固定接入——要滿足無線網(wǎng)絡的深度覆蓋，回傳網(wǎng)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(shù)。而且，由于 LTE 、 LTE-A 無線網(wǎng)絡技術(shù)的不斷進步，每個宏站點回傳網(wǎng)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(shù)，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(shù)，可以滿足 G 比特級別的回傳需求。同時，由于無線技術(shù)對時鐘的要求，回傳網(wǎng)絡應具備同步以太、 1588v2 、 1588ACR 等各種同步時鐘技術(shù)。

總而言之，在接入網(wǎng)側(cè)，U2Net旨在不改變現(xiàn)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(wǎng)側(cè)提速成本。

簡化波分進城部署

接入網(wǎng)的寬帶提速，勢必會造成城域網(wǎng)的進一步擴容。近年來，井噴的互聯(lián)網(wǎng)OTT流量也給帶寬資源日益吃緊的城域匯聚網(wǎng)絡造成了巨大的壓力。從運營商運營IPTV 類視頻業(yè)務的經(jīng)驗來看，由于業(yè)務流量模型發(fā)生了變化，長時間連接、高帶寬要求的 IPTV 和 OTT 業(yè)務占據(jù)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(yè)務端服務器能力的不斷攀升，OTT視頻業(yè)務的主流技術(shù)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(wǎng)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(wǎng)絡將變得越來越扁平，大量接入網(wǎng)到BNG的直連鏈路需求將變得越來越大，這就對城域光纖數(shù)量和帶寬資源需求提出了更高的要求。

傳統(tǒng)拓展城域光纖數(shù)量的辦法有兩個，一是增加光纖的物理數(shù)量，二是在城域引入WDM系統(tǒng)。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(yè)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(guī)劃等系統(tǒng)配置復雜，成本高而難以部署。

不過，OTN和PID 技術(shù)的成熟，大大降低了城域波分網(wǎng)絡的部署復雜性。 PID 技術(shù)集成了發(fā)送和接收以及相應的復用和解復用功能，采用 PID 技術(shù)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(yè)務線路板、復用解復用單板、色散模塊、短距放大器、監(jiān)控單板”組合組網(wǎng)變?yōu)橹慌渲靡粋€ PID 線路板即可，大大簡化了波分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)。

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(wǎng)絡部署也同 SDH 完全一樣，不同距離選擇不同規(guī)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(guī)劃等工作；而且， PID 管道和 SDH 管道一樣，可單端口任意調(diào)度業(yè)務到目的地。這樣， SDH 人員就可以開局和維護 PID 系統(tǒng)，降低了技術(shù)門檻和技能要求?？梢?， U2Net 采用 OTN+PID 技術(shù)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(wǎng)絡。

提供高質(zhì)高效的業(yè)務保障

以往IP視頻業(yè)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(wǎng)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(jīng)濟的方案是 CDN 下移，或者在城域網(wǎng)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(cè)，隨著業(yè)務的融合，為了便于對用戶進行統(tǒng)一管理，業(yè)務網(wǎng)關(guān)也將最終走向統(tǒng)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(xiàn)網(wǎng)迅速引入 IPv6 。未來的 BNG 將具備 SR 、 BRAS 、 DPI 、 CGN 等多種業(yè)務網(wǎng)關(guān)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(xiàn)了大規(guī)模 NAT 的簡化部署，并且能夠通過更換 CGN 單板實現(xiàn)從 CGN 到 DS-Lite ，再到純 IPv6 組網(wǎng)的平滑演進。

如果說BNG往下到用戶側(cè)的網(wǎng)絡主要是解決用戶接入的問題，那么從BNG 往上到業(yè)務側(cè)的骨干網(wǎng)則主要是解決業(yè)務接入的問題。從用戶業(yè)務的種類分析可以得到，未來穿越骨干網(wǎng)的流量大致可分為三類，即流往 IGW 的上網(wǎng)流量、流往 CDN 的 OTT 流量，和流往云服務器的云業(yè)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(wǎng)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(wǎng)的挑戰(zhàn)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(wǎng)接下來需要解決的重要挑戰(zhàn)。

網(wǎng)絡邊緣提供大容量接入能力、網(wǎng)絡中心提供高效率轉(zhuǎn)發(fā)能力，是順應骨干網(wǎng)絡扁平化的未來發(fā)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(wǎng)，可實現(xiàn) 100GE 的長距離傳送，并充分提高整網(wǎng)的開放性和可靠性，利于網(wǎng)絡規(guī)劃、建設和運維，滿足未來云計算時代的業(yè)務接入需求。

綜上所述，隨著云業(yè)務的快速發(fā)展和成熟，連接云和端之間的運營商網(wǎng)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(wǎng)絡架構(gòu)，協(xié)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(xiàn)泛在超寬帶。

來源： CCTIME飛象網(wǎng) 作 者：張克兢

　　版權(quán)及免責聲明：凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀