寬帶網絡的快速發展,使越來越多的用戶期待更豐富的網絡業務體驗,如更高速的互聯網、VoIP、高清視頻和多媒體等業務。運營商敏銳地覺察到這一巨大的市場機會,并基于光進銅退戰略,開始啟動新寬帶網的建設。
全新的技術組合
現有寬帶網最早是面向互聯網接入應用而建設的,采用的網絡技術是DSL接入、以太網接入匯聚、BRAS、SR、核心路由器和傳統WDM的網絡技術組合構建,城域內網絡有五到七級結構,網絡偏重連通性和擴展性。
現有寬帶網在支持全業務運營時,面臨三個不足:一是2M和4M的接入帶寬偏小,還不足以支持多路高清視頻并發的應用;二是高等級業務支持能力不足,VoIP、高清視頻的業務質量不是很穩定,網絡即使發生一般性故障,其保護恢復時間也很長,達不到電信級運營的要求;三是全網總體容量偏小,能夠承接的并發業務帶寬很小,在業務繁忙時段網絡就容易產生擁塞。
新一代寬帶網引入新的網絡技術來解決現網全業務承載的問題。這些新型的網絡技術包括FTTx、電信級以太網、三網融合網關(MSCG)、集群路由器、OTN和40G WDM等。這些新技術在繼承原有網絡技術的連通性、擴展性特點的同時,具備了三個新特點:基于大容量平臺設計、同一平臺支持多種業務的處理、高等級業務服務質量保障。
FTTx接入技術
在全業務運營環境下,新一代寬帶網采用FTTx鏈路,將用戶的所有業務通過一根光纖接入到網絡中來。FTTx分為局端OLT和終端ONU。局端OLT由于網絡位置較高,逐漸呈現接入匯聚一體化的發展方向,將原有的用戶接入管理和以太匯聚的能力合二為一。終端ONU則實現數據、語音、視頻等業務的一體化接入,并對用戶的各種業務進行識別和區分,以便寬帶網絡對用戶業務實施保障措施。
FTTx為最終用戶提供了100M的物理帶寬接入到網絡上,可以滿足全業務運營統一接入的需要。華為FTTx系統是業界容量最大、三網融合能力最強的平臺。在相同的投資下,華為的FTTx系統可以接入更多的用戶和更多種類的業務。
FTTx建設模式有FTTC(Fibre to the curb)、FTTN(Fibre to the Node)、FTTB (Fibre to the building)和FTTH(Fibre to the home)等。目前國內采用較多的是FTTB和FTTC,FTTH被認為是最終要實現的模式。
三網融合網關技術
用戶的多種業務接入到網絡后,網絡將對這些業務進行管理和流量疏導。現有寬帶網將業務分別接入后,一般會分到不同的網關上進行業務處理。例如:寬帶數據業務接到BRAS上進行認證管理;視頻業務流是先從骨干網推送到BRAS或SR上進行權限管理,再經由接入網復制到用戶端口上;語音業務是通過語音網關(MGW或SBC)進行認證和尋址的。
這些分離處理的方式,將帶來以下三個問題。第一,網絡網關種類和數量眾多,組網復雜。第二,多個節點處理同一用戶的不同業務,不同設備QoS能力參差不齊,業務QoS不容易保障,用戶業務體驗不穩定。另外,同一用戶的多個業務在不同節點處理,相互之間不能互通服務質量策略,不利于寬帶業務創新。第三,如果寬帶網對用戶業務實施網絡故障的保護恢復,現有的網絡復雜度還會提高兩倍以上,使得網絡幾乎不可管理。
新一代寬帶網解決這個問題的方法,是采用三網融合網關——多業務控制網關(MSCG)來統一處理同一用戶的多個業務。
華為率先發布了業界首款三網融合網關產品ME60。該產品獲得國際工程協會InfoVision 2006年創新獎。ME60能提供專業級的BAS、城域PE、DPI(深度報文檢測)、SBC(會話邊界控制器)等多種功能。由于面向全業務的應用場景,ME60從設計之初就是一個大容量的平臺,可以統一承載和管理高速互聯網、VoIP、高清視頻、網絡游戲、P2P、家庭監控等多種業務。采用這個平臺,運營商能夠很方便地為家庭用戶,提供一攬子綜合信息服務解決方案。
集群路由器和WDM/OTN技術
在全業務運營場景下,固定與移動融合(FMC)、IP多媒體子系統(IMS)、數字家庭將成為熱點應用,由此帶來網絡帶寬爆炸性的增長,網絡骨干節點的流量處理面臨很大的壓力。解決這個問題的方法,是采用集群路由器和更大容量的40G WDM系統。集群路由器和40G WDM技術,在保持高可靠性、高可擴展性和高性能的處理能力的基礎上,可以處理全業務的海量業務流轉發,同時使得寬帶網絡結構更為簡潔。
華為集群路由器系統通過ISHE(In-service Hardware Expansion)技術,使得路由器系統端口容量可從1.28T平滑擴展到80T。同樣地,新時期的路由器集群系統貫穿了綠色設計理念,采用新的工藝提高芯片集成度,從而大幅度降低整機功耗,實現海量處理能力與節能減排的雙重目標。
華為40G WDM系統現在已經成熟,并在海外的一些主流運營商網絡商用。相對于現有寬帶網的10G傳輸系統,40G WDM系統的顯著特點是采用差異化的編碼。從不同的編碼特點來看,對于骨干網絡超長距40G傳輸,Super DRZ編碼和DQPSK編碼技術分別是40波和80波系統的最佳選擇,ODB編碼技術則是區域網絡長距40G傳輸較好的選擇。
新一代寬帶網傳送層還有一個重要的技術升級——OTN對傳統WDM的升級。OTN是新一代的傳送技術,其創新之處在于將SDH的可運營可管理能力應用到WDM系統中。這使得OTN系統具備了SDH的靈活可靠和WDM的大容量,既可以提供超大容量的帶寬,又可以直接對大顆粒業務進行調度,并能夠實現類似于SDH的成熟完善的保護和管理。
華為是WDM/OTN概念的提出者和實踐者,自2007年業界首次發布商用方案后,已經在海外和國內各主流運營商獲得了規模應用,為新一代寬帶網建設提供了面向All-IP的新型傳輸層技術保障。
不同以往的改變
上述新一代寬帶網絡技術給現有寬帶網帶來了哪些改變呢?
首先,網絡架構更簡潔,投資更節省。相比現網的五到七級架構,新一代寬帶網只需要三級架構。這樣,在獲得更高網絡性能的同時,新一代寬帶網的網絡投資和維護成本都將比現網還要低。隨之減少的,還有網絡運行的功耗。
其次,全網支持高等級業務的普遍服務。相比現網采用的連通性和擴展性網絡技術,新一代寬帶網端到端采用了大容量、高QoS和高可靠的新產品技術,可以支持全業務的高等級業務保障和差異化服務的承載。
第三,全網具備端到端的大帶寬處理能力,終端用戶的業務體驗穩定,解決了目前互聯網業務的接入高帶寬,業務低體驗的問題。即使是在業務繁忙的時段,普通網民也能夠享受到高速互聯網的沖浪樂趣。
構建新一代寬帶網的新型設備,大多是基于綠色環保目標設計出來,單個設備的節能效果非常明顯。這些設備級的綠色環保設計技術,包括ASIC基礎工藝升級、芯片集成度的提升、軟件節能控制開關、動態電源管理、電壓/電流/頻率優化等。除此之外,新一代寬帶網的新產品節能設計,還包括了環境適應性的提高,如提高環境溫度的適應性,即可降低機房空調的使用要求,從而進一步降低系統配套部分的功耗。根據節能模型估算,新一代寬帶網的全網單位帶寬功耗能夠降低40%以上。
中國的新一代寬帶網建設,是一個不斷進取、上下求索、開拓創新和自我超越的過程,并融入全球網絡轉型發展的新潮流中。華為在業界率先發布的新一代寬帶網解決方案,將開啟寬帶新生活,為全業務運營做好基礎網絡技術準備工作。