超宽带-U2Net：泛在超宽带的助推器

作为面向IP视频和云应用的下一代网络架构，华为U2Net 解决方案旨在助力运营商搭建“太平洋级别”的管道，真正实现泛在超宽带。

近年来，电信行业出现了翻天覆地的变化，其中，发展最为迅猛的则数互联网业务。2011年，北美固定宽带平均每用户下载量已经超过23GB ，复合增长率超过 20% ；而同期这一数据在欧洲为 40GB ，复合增长率超过 25% 。以 Google 、 Facebook 、 Youtube 、 Amazon 、 Netflix 为代表的互联网巨头正不断改变着大众的生活，而随着云计算的广泛应用，改变还将继续。

生活在网络上已经成为现实，生活在云上即将成为现实，运营商网络则是连接用户和云的管道，提供100M家庭接入和10 － 20M 移动接入能力，在云时代打造一个“像太平洋一样宽广”的管道，是满足人们生活和工作的基础。

降低接入网提速成本

从宽带网络发展的历史来看，带宽提速的难点首先在于接入网的最后一公里提速。网络越靠近用户，站点的安装和线路的铺设环境就越复杂；并且由于历史原因，接入网的最后一公里已经存在大量的铜线、同轴电缆等资源，不可能一夜之间被光纤替代。这些管线资源连同沟道、站点等都是运营商在竞争环境中最宝贵的财富，势必会长期存在。因此在铜线、同轴电缆等传统接入媒介上提供和光纤无差异的高带宽往往是运营商成本最优的选择。

针对铜线场景，华为U2Net采用Vectoring 技术，通过测量同捆线对内的串扰情况，使用联合收发技术消除串扰，实现 VDSL2 速率在 100 米内由传统的 30M 提升到 100M 。 Vectoring 提供了更高的带宽和更稳定的速率，可以单线对或多线对捆绑应用，适用于单线对的家庭接入或多线对捆绑的企业专线和基站接入场景，大大降低了最后一公里的高带宽提供成本。

针对同轴电缆场景，U2Net采用HFC+DPoE/EoC 等方案提供大带宽的数据接入，基于 DOCSIS3.0 定义的多通道绑定技术，可以允许对 4 个 6MHz （欧标为 8MHz ）的 DOCSIS2.0 通道进行绑定，以获得下行超过 100M 的带宽接入。而针对新建楼宇和区域的场景，长期来看，光纤直接入户是成本最优的选择。

目前GPON技术已经非常成熟，而10G PON 作为 GPON 的下一代演进方案，可采用叠加的方式和 GPON 网络共存，提供 10G 下行和 2.5G 上行的超宽带接入。在局端，为适应接入网络大容量、少局所的发展趋势，宽带接入应具备统一的平台设计，采用大容量背板，并通过增加不同板卡实现不同的接入方式组合。与此同时，接入网还应具备平滑的演进能力，比如， OLT 平台支持从 PON 到 10G PON 再到 40G PON 的平滑演进。这样， ODN 基础网络不变化， MXU 增加新的业务单板即可实现从 VDSL2 到 Vectoring ，到未来 G.FAST 的平滑演进，以满足终端用户带宽的不断升级。

固然，无缝的体验离不开无线接入，而泛在的固定接入是无线网络的基础，无线基站的异构网络（Hetnet）所需要的回传网络必须依赖于毛细血管化的固定接入——要满足无线网络的深度覆盖，回传网络必须支持包括光纤、铜线、微波等各种媒介的全媒介（AnyMedia ）接入技术。而且，由于 LTE 、 LTE-A 无线网络技术的不断进步，每个宏站点回传网络所需要的带宽至少为 1G 以上。因此，运营商可获得的各种媒介都应具备大带宽接入能力，包括基于光纤的 IP Backhaul 和 GPON 技术，多对铜线捆绑的 SuperMIMO 和 G.fast ，微波的 IP 帧头压缩和 E-band 等技术，可以满足 G 比特级别的回传需求。同时，由于无线技术对时钟的要求，回传网络应具备同步以太、 1588v2 、 1588ACR 等各种同步时钟技术。

总而言之，在接入网侧，U2Net旨在不改变现有接入资源和管线、站点拓扑的前提下，提供无差别的每户100M 宽带接入，大幅降低接入网侧提速成本。

简化波分进城部署

接入网的宽带提速，势必会造成城域网的进一步扩容。近年来，井喷的互联网OTT流量也给带宽资源日益吃紧的城域汇聚网络造成了巨大的压力。从运营商运营IPTV 类视频业务的经验来看，由于业务流量模型发生了变化，长时间连接、高带宽要求的 IPTV 和 OTT 业务占据了大量的城域带宽资源，城域收敛比将从 10:1 降低到 2:1 。

而随着业务端服务器能力的不断攀升，OTT视频业务的主流技术正由P2P 向 HTTP 迁移，基于 HTTP 的自适应流媒体（ Adaptive Streaming ）会“尽力而为”地占用城域带宽，进一步加速城域网带宽的消耗。

如此一来，以端口和流量汇聚为主要功能的城域汇聚网络将变得越来越扁平，大量接入网到BNG的直连链路需求将变得越来越大，这就对城域光纤数量和带宽资源需求提出了更高的要求。

传统拓展城域光纤数量的办法有两个，一是增加光纤的物理数量，二是在城域引入WDM系统。在实际部署的时候，方法一往往因为工程实施难度大，且扩展性差而不被采用；方法二则因为需要使用大量的业务单板和复用、解复用单板，而且OSNR 信噪比计算、色散模块和放大器选择配置、波长规划等系统配置复杂，成本高而难以部署。

不过，OTN和PID 技术的成熟，大大降低了城域波分网络的部署复杂性。 PID 技术集成了发送和接收以及相应的复用和解复用功能，采用 PID 技术后，原来的十多块单板缩减为一块 PID 单板，使复杂配置完全简单化，以往的“业务线路板、复用解复用单板、色散模块、短距放大器、监控单板”组合组网变为只配置一个 PID 线路板即可，大大简化了波分系统结构和组网。

除此之外，PID配置和SDH 完全一样，仅有三个部件，即支路板、交叉板和线路板。同时， PID 的网络部署也同 SDH 完全一样，不同距离选择不同规格的 PID 单板即可，无需再做以往波分的信噪比计算、色散补偿和波长规划等工作；而且， PID 管道和 SDH 管道一样，可单端口任意调度业务到目的地。这样， SDH 人员就可以开局和维护 PID 系统，降低了技术门槛和技能要求。可见， U2Net 采用 OTN+PID 技术大大降低了城域波分的部署成本，真正简化了波分进城的部署。

目前，华为波分进城的理念在全球得到了广泛认同，且已在200多个城市部署了 300 多张城域 O TN 网络。

提供高质高效的业务保障

以往IP视频业务的QoS 都是尽力而为提供的，但如果视频源部署在城域 BNG 附近，提供从 BNG 到用户终端这一网段有保障的视频 QoS 是可能的。目前看来，在保障用户体验的前提下，提供高清 OTT 视频最经济的方案是 CDN 下移，或者在城域网部署缓存。 CDN 和缓存在存储 OTT 热点视频的同时，可记录用户点击视频的类别，真正做到用户使用习惯的精准分析。

在BNG侧，随着业务的融合，为了便于对用户进行统一管理，业务网关也将最终走向统一。与此同时，随着IPv4 地址的耗竭，越来越多的运营商正考虑在现网迅速引入 IPv6 。未来的 BNG 将具备 SR 、 BRAS 、 DPI 、 CGN 等多种业务网关能力，并支持向 IPv6 的平滑演进。在 BRAS 中集成 CGN 单板， U2Net 不仅实现了大规模 NAT 的简化部署，并且能够通过更换 CGN 单板实现从 CGN 到 DS-Lite ，再到纯 IPv6 组网的平滑演进。

如果说BNG往下到用户侧的网络主要是解决用户接入的问题，那么从BNG 往上到业务侧的骨干网则主要是解决业务接入的问题。从用户业务的种类分析可以得到，未来穿越骨干网的流量大致可分为三类，即流往 IGW 的上网流量、流往 CDN 的 OTT 流量，和流往云服务器的云业务流量。随着 CDN 的下移，大部分 OTT 流量都将被限定在城域，这样就释放了一部分骨干网的流量压力。而流往 IGW 的流量大小和路径均可预测，对骨干网的挑战不大。用户终端到云服务器及云服务器之间的连接要求时延、抖动小，则是骨干网接下来需要解决的重要挑战。

网络边缘提供大容量接入能力、网络中心提供高效率转发能力，是顺应骨干网络扁平化的未来发展趋势。U2Net通过支持100GE 接口的路由器和 40/80 波× 100G 的 OTN 共同组网，可实现 100GE 的长距离传送，并充分提高整网的开放性和可靠性，利于网络规划、建设和运维，满足未来云计算时代的业务接入需求。

综上所述，随着云业务的快速发展和成熟，连接云和端之间的运营商网络地位显得尤为重要。华为U2Net作为面向IP 视频和云的下一代网络架构，协助运营商搭建一个面向云计算时代的“太平洋级别”的管道，真正实现泛在超宽带。

来源： CCTIME飞象网 作 者：张克兢

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