3/25/2011,數據業(yè)務特別是視頻應用和P2P應用的迅猛發(fā)展正在引發(fā)網絡IP業(yè)務流量的急劇增長。相關報告預測到2012年,全球的IP業(yè)務流量將超過40exabytes (1018 Bytes)。許多運營商預計網絡業(yè)務流量年平均增長率達到50%以上,按此計算,六年后的網絡帶寬需求將是當前網絡的10倍以上,而未來十年,網絡流量將可能增長到目前的一百倍。絕不是危言叢聽,而是一個大概率事件。為此,運營商將面臨的巨大挑戰(zhàn),需要不斷擴容、提速其網絡,并盡可能的控制網絡能耗,以追求良性的投資回報。
為助力運營商應對網絡流量的快速增長,以高效節(jié)能的方式良性地發(fā)展寬帶網絡,上海貝爾早在2009年就提出了高效能網絡架構,并從通用接入、應用使能、網絡演進和運營轉型四個方面,對運營商網絡系統(tǒng)地加以規(guī)劃和實施。在3月24日召開的上海貝爾2011年第九屆“睿智光網絡新業(yè)務論壇”暨首屆“智慧IP新業(yè)務論壇”上,上海貝爾進行了100G IP及光聯(lián)合解決方案的演示,通過融匯一系列業(yè)界領先的100G IP及光網絡技術,及相關的創(chuàng)新成果,向與會者展示了其超凡的寬帶能力。
通用接入:實現(xiàn)“寬帶普惠”
通用接入的目的,是要以各種行之有效和靈活的方式,讓每家每戶和每個使用者享用幾十兆甚至幾百兆的接入帶寬,這需要結合無線接入的靈活性和光纖接入的高帶寬。
由于光纖在提供更高帶寬上無可比擬的能力,使得光進銅退成為部署通用接入的第一步。xPON技術無源的特點,可以幫助運營商在實施光進銅退的過程中,逐步抬高業(yè)務匯聚點OLT的位置,減少業(yè)務匯聚點的數量,從而大量節(jié)約原來有源設備的功耗和占地面積。而要真正實現(xiàn)這一點,我們還必須進一步地提高PON的接入速率、最大跨度、光纖分配網絡的分配比、系統(tǒng)總容量以及OLT的處理能力。
光纖接入網絡的大量鋪設,網絡監(jiān)控、故障發(fā)現(xiàn)和定位就變得格外重要,做得好可以大大地降低網絡的運營成本。光域時域反射技術(OTDR)是監(jiān)控點到點光纖運營情況和故障定位的有效手段,但用于xPON的點到多點情形就很難監(jiān)控和確定分光器之后的光纖的故障和故障點位置。
為更好地實現(xiàn)通用接入,在今年2月巴塞羅那召開的世界移動大會上,阿爾卡特朗訊發(fā)布了LightRadio™技術,利用貝爾實驗室的研究成果,將無線發(fā)射的天線和相應的數據處理電路集成在一個小到5厘米見方的類似魔方的立方體里,并且可以利用軟件無線電技術收發(fā)任意制式和版本的無線信號,只要能供電、有有線的寬帶接入,這個立方體就能像今天龐大的基站一樣工作。
應用使能:創(chuàng)新“寬帶體驗”
網絡的寬帶化只是手段,而其真正目的是要改善用戶的體驗。例如,商業(yè)用戶可以確信重要的業(yè)務可以得到優(yōu)先處理并按需按質完成、大眾用戶可以盡情享用各種多媒體資訊所帶來的樂趣、移動用戶可以不受地域位置的限制獲得在家一樣的服務,等等。所有這些除了需要足夠的帶寬,還需要網絡設備應該能夠區(qū)分不同的用戶、不同的業(yè)務和不同的應用,根據不同用戶、業(yè)務和應用的特點,配以特殊的手段提供合適的網絡支撐。
上海貝爾的集成業(yè)務保障卡,充分結合了深度包監(jiān)測和緩存技術優(yōu)勢,來完成這一任務。與普通的深度包監(jiān)測不同、集成業(yè)務保障卡具有內置的特定應用的特征庫,通過分析特定應用的會話過程區(qū)分出該應用。因此,別的應用化裝成該應用或反之都無法逃出監(jiān)控。
采用這一技術,不但可以區(qū)分不同的用戶、不同的業(yè)務,還可以嚴格區(qū)分同一用戶、同一業(yè)務中的不同應用。若將其應用于企業(yè)的VPN,可以保證企業(yè)的最高決策系統(tǒng)暢通無阻、財務人事等重要系統(tǒng)獲得高優(yōu)先級,確保企業(yè)信息和工作系統(tǒng)的安全運營,改善企業(yè)用戶的使用體驗。集成業(yè)務保障卡的緩存,可以鑒別同一視頻流不同視頻源的質量,自動選用高質量的視頻流;可以迅速確定視頻流的I幀,提供包括高清視頻在內的快速頻道切換;可以迅速地在本地提供特定的視頻流段落,實現(xiàn)視頻的快速重傳;可以幫助分析用戶的收視特性和習慣,實現(xiàn)定向廣告等個性化服務,從而改善家庭用戶的體驗。
集成業(yè)務保障卡可以安插在網絡邊緣的業(yè)務路由器上,也可以延伸安插到業(yè)務匯聚的OLT上,在靠近用戶的接入點開始發(fā)揮改善用戶體驗的作用。
網絡演進:降低“寬帶重心”
業(yè)務流量的增長對寬帶建設的挑戰(zhàn)是巨大的。應對未來十年一百倍的流量增長,繼續(xù)使用今天的網絡構架一味地靠設備堆積來擴容,無論是投資回報和功率消耗都將難以為繼。讓寬帶分布更加合理,讓信息處理和傳送在更加經濟有效的層面將刻不容緩。
寬帶網絡的一個發(fā)展趨勢是城域網、核心網上端到端的流量和顆粒度逐年增加,真正需要在中繼轉接和交換流量比例逐步減小。網絡架構中各層的特性各不相同,可以互相結合和補充,網絡中的高層如三層路由器可以靈活地處理每一個分組,決定它的優(yōu)先級和路由,但所需的單位比特的處理資源和功耗較大;相反網絡的低層如光交換的ROADM和WDM,只能粗框地處理已匯聚成波長量級的大顆粒,但效率高,所需的單位比特的處理資源和功耗低。
基于對網絡發(fā)展趨勢和網絡各層功能特性的分析和了解,上海貝爾提出了融合的核心網演進策略和方案。通過IP與Optics的有機結合,盡可能地使用2層交換技術,只在必需時才采用3層路由;盡可能地使用匯聚好的大顆粒,只在必需時才處理細分的小顆粒;盡可能使用光層交換和光傳輸,只在必需時才使用電層交換和傳輸。
遵循這一演進策略構建的網絡架構,可以有效地降低寬帶的重心,讓它盡可能地分布在效率高、成本低和功耗省的網絡低層,逐步從逐跳電處理的低效高能耗的網絡向端到端高效低能耗的光網絡演進,最終實現(xiàn)全光網絡。
強化邊緣:延展“寬帶能力”
雖然在骨干網上部署100GE是必須的,但是這對于運營商降低單位比特成本的目標來說遠遠不夠,畢竟網絡邊緣的業(yè)務是驅動帶寬迅速增正的根本原因,因此在網絡邊緣的高速以太網顯得更加重要,它不僅可以幫助運營商達到單位比特傳輸的成本,同時還可以很好地處理高價值業(yè)務如IPTV、企業(yè)VPN和移動LTE業(yè)務,有效延展寬帶業(yè)務能力。與核心路由器只需要簡單地把流量快速地轉發(fā)出去不同,在網絡邊緣的路由器需要轉發(fā)速度與多業(yè)務支持能力兼顧。
7750 SR作為業(yè)內首個能夠支持100GE的業(yè)務路由器平臺,非常適合部署在網絡邊緣,在幫助運營商解決單位比特成本問題的同時,對于多業(yè)務處理支持能力如性能、容量、QoS等絲毫沒有減弱。
7750領先的100G技術主要體現(xiàn)在四個方面:
7750 SR采用久負盛名的100G芯片組FP2,能夠以高達100 Gb/s的速度進行復雜而優(yōu)化的網絡處理和流量管理。同時,上海貝爾的100G線卡使用單個100G芯片組構建,避免了多芯片組合的問題。
7750也是全球首個發(fā)布100G線卡的業(yè)務路由器平臺,可顯著促進網絡邊緣、城域網業(yè)務以及核心網高速傳輸等業(yè)務的發(fā)展。
該平臺具備多業(yè)務承載能力,可同時全面支持家庭IPTV、VoIP和Internet接入,提供用戶管理能力,同時能夠體現(xiàn)出高性能、QoS和服務級別保證等優(yōu)勢特性,這些都是目前在三網融合大背景下向最終用戶提供更好的業(yè)務和服務所需要的關鍵功能和性能。
上海貝爾全新100GE接口模塊將每GB數據傳輸的能耗降低到4瓦左右,與目前廣泛部署的10G和40G設備相比有明顯改善。進一步降低了7750 SR路由器產品本已非常低的能耗水平。
在2010年,阿爾卡特朗訊已與包括德國電信、Verizon、Nextgen等在內的全球各地運營商合作實現(xiàn)了100GE的部署和試商用,其基于現(xiàn)網設備演進到100G的解決方案以及100G線卡全球出貨量第一超過1000多張銷售記錄。豐富的實際部署經驗,也使上海貝爾在100GE領域成為中國運營商最佳的合作伙伴。
運營轉型:放大“寬帶效益”
寬帶只有產生效益,才能進入良性循環(huán),得以健康發(fā)展。光進銅退、無線有線融合的寬帶接入,為未來的云計算、物聯(lián)網的開展奠定了基礎。
寬帶接入的大量部署,一方面將推動云計算技術的發(fā)展,超級數據中心的誕生,另一方面也給城域光網和國家骨干網帶來很大的壓力。傳統(tǒng)的端到端相對固定的管道連接將受到越來越大的挑戰(zhàn),因為這些超級數據中心、這些寬帶接入的POP點依然有峰值流量、谷值流量和平均流量之分,他們的比值依然可以很大。所以固定的連接,會造成城域光網寬帶資源的極大浪費。如果我們構筑的是動態(tài)的城域乃至動態(tài)的國家骨干光網絡,端到端的信息流就能得到最好的傳送,它既不會受接入帶寬的限制,又能按需通過動態(tài)核心光網絡中繼。
阿爾卡特朗訊在2010年率先商業(yè)化的100G相干光傳輸技術,除了可以提供單信道100G的大帶寬,還可以通過相干接受和高速采樣、模數轉換和數字信號處理,在接收端集中實時補償高速光傳輸過程中諸如色散和偏振色散所造成的損傷,線路上未補償的色散又進一步減低了非線性干擾引起的損傷,使得帶寬與無電中繼的距離的乘積大大提高,配以多維無色無向限制的ROADM讓動態(tài)光網絡的實現(xiàn)成為可能。通過這種網絡資源與信息流需求動態(tài)匹配的方式,節(jié)約不必要的開銷和功耗可以進一步放大寬帶的效益。
本次論壇活動再次顯示,為適應寬帶發(fā)展的需求,阿爾卡特朗訊正融合100G IP及光網絡技術,并通過結合一系列相關的創(chuàng)新技術,積極倡導并實施高效能網絡的理念和方案,通過通用接入、應用使能、網絡演進和運營轉型四個方面的努力,將成功地幫助運營商以高效節(jié)能的方式良性地發(fā)展寬帶網絡。
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