宽带网络的快速发展,使越来越多的用户期待更丰富的网络业务体验,如更高速的互联网、VoIP、高清视频和多媒体等业务。运营商敏锐地觉察到这一巨大的市场机会,并基于光进铜退战略,开始启动新宽带网的建设。
全新的技术组合
现有宽带网最早是面向互联网接入应用而建设的,采用的网络技术是DSL接入、以太网接入汇聚、BRAS、SR、核心路由器和传统WDM的网络技术组合构建,城域内网络有五到七级结构,网络偏重连通性和扩展性。
现有宽带网在支持全业务运营时,面临三个不足:一是2M和4M的接入带宽偏小,还不足以支持多路高清视频并发的应用;二是高等级业务支持能力不足,VoIP、高清视频的业务质量不是很稳定,网络即使发生一般性故障,其保护恢复时间也很长,达不到电信级运营的要求;三是全网总体容量偏小,能够承接的并发业务带宽很小,在业务繁忙时段网络就容易产生拥塞。
新一代宽带网引入新的网络技术来解决现网全业务承载的问题。这些新型的网络技术包括FTTx、电信级以太网、三网融合网关(MSCG)、集群路由器、OTN和40GWDM等。这些新技术在继承原有网络技术的连通性、扩展性特点的同时,具备了三个新特点:基于大容量平台设计、同一平台支持多种业务的处理、高等级业务服务质量保障。
FTTx接入技术
在全业务运营环境下,新一代宽带网采用FTTx链路,将用户的所有业务通过一根光纤接入到网络中来。FTTx分为局端OLT和终端ONU。局端OLT由于网络位置较高,逐渐呈现接入汇聚一体化的发展方向,将原有的用户接入管理和以太汇聚的能力合二为一。终端ONU则实现数据、语音、视频等业务的一体化接入,并对用户的各种业务进行识别和区分,以便宽带网络对用户业务实施保障措施。
FTTx为最终用户提供了100M的物理带宽接入到网络上,可以满足全业务运营统一接入的需要。华为FTTx系统是业界容量最大、三网融合能力最强的平台。在相同的投资下,华为的FTTx系统可以接入更多的用户和更多种类的业务。
FTTx建设模式有FTTC(Fibretothecurb)、FTTN(FibretotheNode)、FTTB(Fibretothebuilding)和FTTH(Fibretothehome)等。目前国内采用较多的是FTTB和FTTC,FTTH被认为是最终要实现的模式。
三网融合网关技术
用户的多种业务接入到网络后,网络将对这些业务进行管理和流量疏导。现有宽带网将业务分别接入后,一般会分到不同的网关上进行业务处理。例如:宽带数据业务接到BRAS上进行认证管理;视频业务流是先从骨干网推送到BRAS或SR上进行权限管理,再经由接入网复制到用户端口上;语音业务是通过语音网关(MGW或SBC)进行认证和寻址的。
这些分离处理的方式,将带来以下三个问题。第一,网络网关种类和数量众多,组网复杂。第二,多个节点处理同一用户的不同业务,不同设备QoS能力参差不齐,业务QoS不容易保障,用户业务体验不稳定。另外,同一用户的多个业务在不同节点处理,相互之间不能互通服务质量策略,不利于宽带业务创新。第三,如果宽带网对用户业务实施网络故障的保护恢复,现有的网络复杂度还会提高两倍以上,使得网络几乎不可管理。
新一代宽带网解决这个问题的方法,是采用三网融合网关——多业务控制网关(MSCG)来统一处理同一用户的多个业务。
华为率先发布了业界首款三网融合网关产品ME60。该产品获得国际工程协会InfoVision2006年创新奖。ME60能提供专业级的BAS、城域PE、DPI(深度报文检测)、SBC(会话边界控制器)等多种功能。由于面向全业务的应用场景,ME60从设计之初就是一个大容量的平台,可以统一承载和管理高速互联网、VoIP、高清视频、网络游戏、P2P、家庭监控等多种业务。采用这个平台,运营商能够很方便地为家庭用户,提供一揽子综合信息服务解决方案。
集群路由器和WDM/OTN技术
在全业务运营场景下,固定与移动融合(FMC)、IP多媒体子系统(IMS)、数字家庭将成为热点应用,由此带来网络带宽爆炸性的增长,网络骨干节点的流量处理面临很大的压力。解决这个问题的方法,是采用集群路由器和更大容量的40GWDM系统。集群路由器和40GWDM技术,在保持高可靠性、高可扩展性和高性能的处理能力的基础上,可以处理全业务的海量业务流转发,同时使得宽带网络结构更为简洁。
华为集群路由器系统通过ISHE(In-serviceHardwareExpansion)技术,使得路由器系统端口容量可从1.28T平滑扩展到80T。同样地,新时期的路由器集群系统贯穿了绿色设计理念,采用新的工艺提高芯片集成度,从而大幅度降低整机功耗,实现海量处理能力与节能减排的双重目标。
华为40GWDM系统现在已经成熟,并在海外的一些主流运营商网络商用。相对于现有宽带网的10G传输系统,40GWDM系统的显著特点是采用差异化的编码。从不同的编码特点来看,对于骨干网络超长距40G传输,SuperDRZ编码和DQPSK编码技术分别是40波和80波系统的最佳选择,ODB编码技术则是区域网络长距40G传输较好的选择。
新一代宽带网传送层还有一个重要的技术升级——OTN对传统WDM的升级。OTN是新一代的传送技术,其创新之处在于将SDH的可运营可管理能力应用到WDM系统中。这使得OTN系统具备了SDH的灵活可靠和WDM的大容量,既可以提供超大容量的带宽,又可以直接对大颗粒业务进行调度,并能够实现类似于SDH的成熟完善的保护和管理。
华为是WDM/OTN概念的提出者和实践者,自2007年业界首次发布商用方案后,已经在海外和国内各主流运营商获得了规模应用,为新一代宽带网建设提供了面向All-IP的新型传输层技术保障。
不同以往的改变
上述新一代宽带网络技术给现有宽带网带来了哪些改变呢?
首先,网络架构更简洁,投资更节省。相比现网的五到七级架构,新一代宽带网只需要三级架构。这样,在获得更高网络性能的同时,新一代宽带网的网络投资和维护成本都将比现网还要低。随之减少的,还有网络运行的功耗。
其次,全网支持高等级业务的普遍服务。相比现网采用的连通性和扩展性网络技术,新一代宽带网端到端采用了大容量、高QoS和高可靠的新产品技术,可以支持全业务的高等级业务保障和差异化服务的承载。
第三,全网具备端到端的大带宽处理能力,终端用户的业务体验稳定,解决了目前互联网业务的接入高带宽,业务低体验的问题。即使是在业务繁忙的时段,普通网民也能够享受到高速互联网的冲浪乐趣。
构建新一代宽带网的新型设备,大多是基于绿色环保目标设计出来,单个设备的节能效果非常明显。这些设备级的绿色环保设计技术,包括ASIC基础工艺升级、芯片集成度的提升、软件节能控制开关、动态电源管理、电压/电流/频率优化等。除此之外,新一代宽带网的新产品节能设计,还包括了环境适应性的提高,如提高环境温度的适应性,即可降低机房空调的使用要求,从而进一步降低系统配套部分的功耗。根据节能模型估算,新一代宽带网的全网单位带宽功耗能够降低40%以上。
中国的新一代宽带网建设,是一个不断进取、上下求索、开拓创新和自我超越的过程,并融入全球网络转型发展的新潮流中。华为在业界率先发布的新一代宽带网解决方案,将开启宽带新生活,为全业务运营做好基础网络技术准备工作。