千兆时代接入网的幸福烦恼:华为布局全光网未

  8月11日特稿(李明)随着超高清视频、虚拟现实、智慧家庭、云计算、物联网等创新业务的兴起,用户对于网络带宽的需求持续爆发式增长;而伴随“百兆普及,千兆领先”的深入开展,全球FTTH以及整个超宽带产业将进入新一轮蓬勃发展期。其中,最后一公里接入是超宽业务发展的基础管道,接入网对于整个超宽带产业发展将起到至关重要的作用。

  对此,华为接入网产品线总裁王正安在接受C114专访时表示,在接入网方面,华为在策略上最大的调整就是提出了Gigaband的理念,推出任意媒介千兆接入,目前已经具有端到端宽带接入产品和解决方案,涵盖OLT、ODN、ONT、以及铜线的G.fast和同轴的DOCSIS3.1设备,还包括关键器件、芯片等。华为将聚焦管道战略、持续投入,希望与产业链合作伙伴一起,做大固定宽带接入市场空间。与此同时,针对目前接入网的发展现状、超宽带时代接入网将面临的新挑战、未来接入网发展趋势等问题,王正安为我们进行了详细解读。

  不同接入方式面临不同建网痛点

  当前,宽带网络正在从百兆向Gigaband千兆接入时代迈进。数据显示,全球已有超过100多家运营商提供千兆宽带业务。展望未来5年,需求越来越清晰的企业云服务以及持续发酵的家庭云服务,将进一步拉动固网宽带业务和网络的发展,超宽带产业将迎来新一轮发展高峰。

  超宽带时代,运营商网络建设面临新的巨大挑战:一方面是竞争导致带宽不断提升,需要更高带宽、更低的建网成本、更快速的部署FTTH网络;同时需要端到端的业务体验,尤其是随着4K视频逐渐成为基础业务,良好的用户体验成为关键;还有就是家庭网络,家庭Wi-Fi覆盖和性能也是用户体验的重要部分,因此运营商也需要关注家庭网络的维护和运营。

  在固定宽带网络中,接入网是最靠近用户的一段,其环境、地区特点明显,很“接地气”。目前全球接入网差异很大:很多发达国家例如新加坡、韩国、日本等已经普遍采用千兆接入,很多发展中国家尚在推动10M接入的普及,这也导致了全球用户采用的接入方式、技术、方案千差万别。

  目前,固定宽带网络主要分为光纤接入、铜线接入、同轴接入三类。“不同接入方式,所面临的网络建设痛点也不同。”王正安指出,“运营商FTTH建设最大痛点是快速、低成本的部署光纤,如何实现快速部署、且平均每用户部署光纤成本低于600美金成为挑战;铜线运营商建网的最大痛点在于如何经济高效的提速到100M、千兆,如何在站点下移后解决取电、站点获取等问题;同轴宽带接入的最大痛点在于如何采用高速同轴上网技术提升到千兆带宽,并且未来可以平滑演进。”不过总体而言,运营商对于接入网的普遍需求是相同的:那就是更高的带宽、更低的建网成本、更快速的部署。

说明: 华为接入网产品线总裁 王正安

  华为接入网产品线总裁 王正安

  10G PON迎来建设高潮 提前布局100G PON

  伴随超宽带时代的到来,向全光纤网演进已成为大势所趋。目前,骨干网和城域网已经基本实现光纤化;接入网的主干段多数也已经光纤化。“回顾光纤接入技术的发展历程:GPON在2008年开始规模商用,目前已经用了8年左右,未来还可以继续使用。”王正安认为,10G PON凭借可以提升4倍的下行带宽速率、复用原有ODN网络、每比特的成本相比GPON更低的特点,有着更好的性价比,并且正在逐渐成熟。

  实际上,10G PON技术几年前就有了,但直到现在,随着千兆接入的普及才开始进入规模部署阶段,目前在香港、新加坡、日本等市场已经开始规模部署;此外,中国电信也率先针对FTTB远端以太网接入设备的上行接口升级到了10G PON,针对个人宽带应用通过10G PON ONT提供千兆业务的试点已经开展,包括上海、南京、无锡、西安等一些城市的千兆小区和广东推出的千兆业务。

  “前不久,深圳电信与华为签署了共建千兆全光网标杆城市(Gigaband City)合作框架协议,计划5年内提供90万的千兆家庭连接,这些都将采用10G PON技术。”王正安表示,相信未来千兆城市、千兆小区等模式会在各地流行起来,因此10G PON很快会掀起一股建设高潮。而10G PON的生命周期取决于新业务如VR带来的带宽压力,以及新技术如40G PON和100G PON的成本下降速度,预计可以满足未来5-10年的带宽诉求。

  当然,用户对于网络带宽的需求是永无止境的,光纤接入技术也需要不断演进。“目前,用户普遍使用的是百兆、千兆接入,但是目前有些运营商已经开通10Gbps的业务,例如香港HKT、日本So-net、新加坡电信、新加坡M1等。针对未来8K视频、VR游戏等,用户需要更大的带宽。”王正安指出,目前使用的10G PON,主要采用非对称技术,称为XG-PON;后续还有对称的XGS-PON、40G的TWDM-PON;今年2月份在卢森堡的FTTH Council上,华为首发了全球首个100G PON样机,针对未来10Gbps家庭接入场景展开布局。

  OLT向分布式架构演进

  千兆接入的超宽带时代,带宽增长带来极致业务体验的同时,也会带来前所未有的挑战。其中,OLT作为FTTH最后一公里接入的管道,将直接影响水的流量和质量;作为接入网络的核心节点,OLT的架构直接影响到网络的带宽和性能。

  “相对集中式OLT架构,分布式架构OLT将是最佳选择。”王正安指出,在GPON/EPON百兆时代,流量相对比较小,集中式架构完全可以满足要求。但在超宽接入时代,流量增长数十倍以上,OLT若想应对巨大的数字洪流就必须具备“高带宽、大容量、高可靠”等特点。如果还是采用集中式架构,要达到相同的性能,核心转发芯片的成本、功耗都无法满足要求,甚至根本就无法获得这样的核心芯片。如果采用分布式架构,就能够通过将业务处理分散到每个业务单板上,使得系统不再有瓶颈,从而极大地提升系统的交换容量和性能,同时可靠性也得到极大提高。

  从应对新业务需求角度来看,王正安认为,4K视频是超宽时代的重要业务,其带宽需求相比标清和高清视频数十倍增长;在标清和高清时代,OLT主要以PON为主、少量10G PON为辅满足用户对带宽的温饱需求;而在超高清4K视频时代,OLT将主要以10G PON、40G PON为主,未来甚至需要100G PON满足用户超宽接入需求,OLT单槽位带宽从20G到200G十倍跨越式发展。因此,OLT需要具备大带宽弹性交换能力,满足大容量用户的极致4K体验。与此同时,随着智慧家庭和全光园区等创新业务的涌现,宽带接入将从单纯的家庭接入向企业接入、Wi-Fi热点回传、视频监控等多业务融合转移,从传统的卖带宽模式到网络批发、网络能力开放转移,各种智能终端和物联网使得宽带接入连接数以百倍增长,这些变化要求OLT具备更高带宽的同时,必须具备智能化、虚拟化和易扩展的能力,以实现更佳的业务体验和快速业务创新。

  综合来看,分布式是超宽接入时代的最佳架构,也是OLT发展的必然选择。超宽接入时代对OLT提出更高的要求,驱动OLT从目前的集中式、功能型演进到分布式、智能化。为此,在2014年10月的BBWF全球宽带论坛上华为正式推出了大容量分布式下一代NG OLT MA5800。

  端到端的超宽带接入解决方案

  “在2014年,华为洞察出全光时代会很快来临,而光纤覆盖距离更远,运营商可以将流量汇聚到大的交换机房,从而关闭中小机房以节约运维成本;同时新一代光纤接入技术如10G PON、40G PON等会很快成熟,需要更大容量的OLT系统;随着4K/8K等超高清视频开始流行,也需要有新一代的OLT系统满足端到端的用户视频体验。因此,华为推出了业界首款支持大容量的分布式架构OLT MA5800,满足运营商高带宽业务的同时,转发无瓶颈。”据王正安介绍,MA5800具备以下几大关键特性:

  第一,大容量超高清视频体验。MA5800 X17大规格产品支持16口的GPON和10G PON业务板,如果采用1:64分光比,则单块板就可以接1024用户,16块业务板就可以接1.6万用户;另外用一块24口的10GE上行板就可以满足典型组网要求,因此单框就可以满足1.6万家庭同时在线畅享超高清4K视频,并拥有后续支持8K视频业务的能力。

  第二,分布式架构。MA5800支持虚拟接入管理,可以在同一个设备下不同的用户群批发给不同的业务提供商或者将用户分类管理,具备更低的业务转发时延、更大的系统缓存,从而实现高通量,可以实现更快的4K/8K视频启动或频道切换。

  第三,MA5800是任意媒介千兆接入的引擎,提供统一的光纤汇聚和北向管理接口,帮助运营商实现高效设备管理以及快速集成新设备。

  第四,MA5800是支持面向10G/40G/100G PON演进的平台,不仅可以满足现在的10G PON、40G PON技术,还可以满足未来10年新技术演进的诉求;对于运营商来说,一次投资,面向未来平滑演进,能够降低建网的CAPEX。

  “可以说,MA5800就是为了满足Gigaband千兆接入时代而设计的,同时通过任意媒介千兆接入可以帮助运营商快速部署超宽带网络,提供最佳4K/8K视频用户体验。”据王正安介绍,目前,MA5800已经在国内三大电信运营商、部分有线电视运营商以及香港相关运营商的网络部署,在海外规模部署的有新加坡、日本、泰国、英国、爱尔兰、西班牙、丹麦、新西兰、阿联酋、沙特、土耳其等国家的运营商。

  针对目前接入网市场的最新特点和需求,华为已经做好了全面的准备。王正安表示,一方面,华为基于MA5800不断开发新业务板,包括高密度16口10G PON板,以及便于运营商从现有PON走向10G PON的PON Combo板;同时,华为持续投入新技术创新,包括100G PON等;此外,还有任意媒介千兆接入,主要是在海外市场,包括基于G.fast的铜线接入和基于DOCSIS3.1的同轴接入;还有家庭网络,通过电力线或以太网线延伸宽带信号到不同房间,并提供基于手机App的用户WiFi信号管理;华为也非常关注业务体验,包括U-vMOS视频质量检测和提供智慧家庭业务,MA5800系统已经能够支持4K/8K视频体验智能监控和诊断,即U-vMOS功能,带来最佳的网络运维体验和用户业务体验。

  “截至目前,华为已经在全球联合超过50家运营商试点千兆光纤接入,其中也包括国内三大运营商。”王正安表示,华为将致力于提供全面、高性价比的超宽带接入解决方案,帮助运营商快速部署超宽带网络。

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