為什么說廣電千兆寬帶建設(shè)的東風(fēng)已來?——華為10G同軸光纖融合平臺助力廣電千兆接入
近年,在智能社會驅(qū)動下,超寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展超乎想象。Viavi的Gigabit Monitor網(wǎng)站最新數(shù)據(jù)顯示,全球已有350個Gigabit網(wǎng)絡(luò)部署,還有164個Gigabit網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃和籌建,這其中超過100多個運營商已經(jīng)開始商用千兆業(yè)務(wù)。全球范圍來看,由于視頻的業(yè)務(wù)驅(qū)動和競爭的趨勢,不管是電信還是廣電運營商,千兆寬帶熱潮已經(jīng)到來。
視頻時代的來臨驅(qū)動了千兆網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),預(yù)計到2020年,85%的數(shù)據(jù)流量將來源于視頻,高清晰、沉浸式和交互式的視頻體驗將成為未來運營商增值業(yè)務(wù)的主流之一。視頻在智能社會中廣泛應(yīng)用于教育、體育、在線醫(yī)療、電子商務(wù)等各方面,以奧運為例,在2016年的里約奧運會上,日本的NHK電視臺試播8K超高清體育節(jié)目,而英國BBC Sport也將360VR應(yīng)用到奧運賽事觀看上,相信2022年的北京冬奧會將會涌現(xiàn)出更多的基于4K/8K, 甚至VR/AR等超高清視頻體驗。從帶寬角度,單路4K視頻需要30Mbps~50Mbps帶寬,伴隨著4K終端價格下滑,一個家庭多4K終端會是必然趨勢,意味著100M至1000M帶寬需求將成為新時期家庭用戶基本需求。對于廣電運營商,傳統(tǒng)視頻采用DVB廣播電視,4K、8K非常消耗頻譜資源,將使頻譜資源耗盡甚至枯竭。4K等超高視頻內(nèi)容對網(wǎng)絡(luò)的高帶寬,低時延,低抖動要求需要MSO的網(wǎng)絡(luò)進行IP化轉(zhuǎn)型,實際上拉美等廣電運營商已經(jīng)開始IP TV視頻轉(zhuǎn)型。新聞出版廣電總局科技司司長王效杰在2016年10月舉行的ICTC國際媒體融合技術(shù)研討會上表示IPTV集成播控平臺建設(shè)將作為“十三五”科技規(guī)劃100個重點項目之一。
在千兆寬帶時代,廣電的行業(yè)競爭對手電信運營商走在前列。以四川電信為例,2015年9月建成了全國首個全光網(wǎng)省,光端口覆蓋全省90%的家庭,截止目前其4K用戶已經(jīng)超過380萬從而拉動手機等業(yè)務(wù)的全面捆綁發(fā)展。政府、監(jiān)管機構(gòu)也意識到了寬帶提升對GDP推動效應(yīng),具有推動社會經(jīng)濟發(fā)展的價值,紛紛出臺鼓勵措施。2016年5月,深圳市政府宣布將深圳打造成為新型智慧城市標桿,目標在未來五年內(nèi)完成千兆網(wǎng)絡(luò)的全部部署,達到100%千兆小區(qū)覆蓋,實現(xiàn)千兆用戶90萬的目標。業(yè)務(wù)上重點打造4K視頻,為家庭用戶提供高質(zhì)量業(yè)務(wù)體驗,同時逐漸引入VR技術(shù),推行影視VR首發(fā)等新業(yè)務(wù)。對于廣電運營商來說,光纖是實現(xiàn)千兆寬帶接入的最佳選擇,是新建小區(qū)的不二之選;但對于如何利用好現(xiàn)網(wǎng)存量的千家萬戶的同軸資源,使其同樣達到千兆入戶,將是最經(jīng)濟高效的建網(wǎng)方式。
運營商的全業(yè)務(wù)運營驅(qū)動了網(wǎng)絡(luò)的融合,這里不僅是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的融合、還包含業(yè)務(wù)的融合、運維的融合。從全球來看,單純的移動和固網(wǎng)的運營商都非常有危機感,一方面是移動類業(yè)務(wù)相對增長緩慢,通過捆綁固定/移動全業(yè)務(wù)運營能提升競爭力;另一方面是通過網(wǎng)絡(luò)的融合可以提升智慧家庭類業(yè)務(wù)的增值,因此形成了多網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢。例如沃達豐集團收購收購MSO運營商德國KDG、西班牙ONO,同時在新西蘭和愛爾蘭建設(shè)固定光纖網(wǎng)絡(luò);英國BT作為典型的固定網(wǎng)絡(luò)運營商也收購移動運營商;丹麥電信TDC收購丹麥最大MSO Yousee等。可以看出,越來越多擁有任意媒介接入的綜合運營商產(chǎn)生,需要便捷的利用光纖、同軸、銅線不同介質(zhì)實現(xiàn)千兆接入。
圖:華為10G同軸光纖融合平臺
在2016年6月的德國ANGACOM有線電視和寬帶展覽會上發(fā)布了業(yè)界首個10G同軸光纖融合接入平臺,包含智能下一代OLT、高密度10G PON接口板、基于DOCSIS3.1的D-CCAP、10G PON ONT、統(tǒng)一網(wǎng)管等設(shè)備,可以同時提供10G速率基于DOCSIS 3.1同軸到戶解決方案,以及10G速率光纖到戶解決方案,可有效幫助MSO運營商實現(xiàn)按需建網(wǎng)、釋放同軸潛能、實現(xiàn)視頻IP化轉(zhuǎn)型的業(yè)務(wù)目標。
OLT作為光纖到戶FTTH和D-CCAP的匯聚管道,作為接入網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點,OLT的架構(gòu)直接影響到網(wǎng)絡(luò)的帶寬和性能。在GPON/EPON百兆時代,流量小,集中式用起來沒問題,但面臨大帶寬超高視頻需求時,流量激增數(shù)十倍,OLT如果要應(yīng)對巨大的數(shù)字洪流,必須具備高帶寬、大容量、高可靠等特點。采用分布式架構(gòu),能夠通過將業(yè)務(wù)處理分散到每個業(yè)務(wù)單板上,使系統(tǒng)不再有瓶頸,極大的提升了系統(tǒng)交換性能和容量。隨著10GPON、DOCSIS 3.1等超寬接入方式的引入,以及智慧家庭、全光園區(qū)等創(chuàng)新業(yè)務(wù)的涌現(xiàn),寬帶接入將從單純的家庭接入向企業(yè)接入、WIFI熱點回傳、視頻監(jiān)控等多樣屋融合轉(zhuǎn)移,這就需要一個OLT具備智能化,虛擬化和易擴展的能力。在2016年10月的世界寬帶論壇,華為分布式智能平臺MA5800贏得 “最佳固定寬帶創(chuàng)新獎”,正是因為其采用分布式架構(gòu)、面向超高視頻承載和高性能設(shè)計,是華為10G同軸光纖融合平臺的根基所在。
基于同軸的DOCSIS技術(shù)有很長的歷史,當(dāng)前全球使用較多的是DOCSIS 3.0,采用通道綁定等技術(shù)可實現(xiàn)下行400Mbps/上行120Mbps的帶寬,可提供比較高質(zhì)量的視頻、語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。而DOCSIS 3.1自2013年標準化以來,經(jīng)過樣機、實驗局測試和小規(guī)模商用,從2016年開始進入成熟商用階段。通過采用擴頻到1.2GHz/1.7GHz以及多載波OFDM調(diào)制技術(shù),同時采用數(shù)字化的分布式架構(gòu)提升傳輸性能,基于DOCSIS 3.1的10G同軸光纖融合平臺可在同軸上提供下行10G、上行1G的速率帶寬。同軸的潛能還不止于此,華為在2016年9月美國費城舉辦的有線電視電信工程師協(xié)會(SCTE)有線技術(shù)博覽會上展覽了業(yè)界首款基于3GHz、下行速率達到25Gbps的DOCSIS原型機,是同軸線纜新技術(shù)創(chuàng)新的又一里程碑。
而回顧光纖接入技術(shù)的發(fā)展歷程則快很多,從2008年GPON開始規(guī)模商用,已經(jīng)有八年左右的時間,還可以繼續(xù)用,但10GPON的速率是GPON的4倍,而且還可以復(fù)用原有ODN網(wǎng)絡(luò),每比特成本有更好的性價比,而且逐漸成熟。光纖技術(shù)不斷發(fā)展,當(dāng)前的10GPON是指非對稱的技術(shù),也叫XG-PON;在這之后還有對稱的XGS-PON,以及40G的TWDM-PON。在2016年2月盧森堡FTTH大會上華為發(fā)布了100GPON樣機,針對未來家庭10G家庭接入進行技術(shù)研究。
視頻的IP化演進是漸進的過程,業(yè)界對于視頻IP化發(fā)展提出了“融合平臺,融合終端,全IP”的三階段演進路線圖,是未來MSO視頻IP化的演進方向。第一階段是指融合視頻平臺支持IPTV/OTT&DVB-C混合方案,能夠重用現(xiàn)網(wǎng)頭端系統(tǒng),DVB CAS系統(tǒng)以及現(xiàn)網(wǎng)機頂盒,以最大限度保護現(xiàn)網(wǎng)投資的同時,提供未來向IPTV/OTT演進的能力,能夠有效避免重復(fù)投資,實現(xiàn)視頻平臺的平滑演進。第二階段完成融合終端,新的家庭終端將同時支持基于DOCSIS的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以及IPTV/OTT&DVB-C的視頻業(yè)務(wù),將機頂盒與Cable貓合二為一,成為未來MSO網(wǎng)絡(luò)的家庭功能中心。也有部分MSO運營商選擇維持現(xiàn)有DOCSIS網(wǎng)絡(luò)與DVB-C分離狀態(tài)未來直接演進至純IP視頻,從而直接跳過這一階段。最后一個階段是全IP視頻,這是MSO同軸網(wǎng)絡(luò)視頻IP化的理想狀態(tài),傳統(tǒng)MSO網(wǎng)絡(luò)的QAM視頻頭端系統(tǒng)和早期不支持IPTV/OTT的純DVB-C機頂盒將退出歷史舞臺,取而代之的是IPTV/OTT平臺和機頂盒,能夠同時提供基于IP的網(wǎng)絡(luò)和直播、點播視頻業(yè)務(wù)。華為10G同軸光纖接入平臺支持IPTV/OTT&DVB-C混合視頻業(yè)務(wù),提供數(shù)字化視頻能力,幫助廣電運營商平滑高效的進行視頻IP化演進。
融合建網(wǎng)的價值體現(xiàn)在3個層面:接入融合、承載融合和運維效率提升。接入融合是指OLT支持多種媒介的千兆帶寬接入,多種接入共享一個接入平臺方便廣電運營商按照場景靈活選擇接入方式,可最大程度節(jié)省建網(wǎng)成本。例如,新西蘭沃達豐從2015年開始,采用了統(tǒng)一接入平臺。在新建場景,采用10GPON 的光纖到戶FTTH,提供千兆服務(wù)。同時,使用D-CCAP的DOCSIS 3.1網(wǎng)絡(luò)升級現(xiàn)存的低速傳統(tǒng)CMTS網(wǎng)絡(luò),提供千兆業(yè)務(wù)。融合接入平臺進行同軸和光纖統(tǒng)一接入后,帶來的另一價值就是將城域網(wǎng)從兩張減少到一張,簡化了承載網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。運維管理融合則認為通過新的統(tǒng)一的運維管理平臺,一張網(wǎng)絡(luò)上管理和分發(fā)Cable和FTTH業(yè)務(wù),包括數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新管理方式比如數(shù)字化PNM等,可大幅提升運維效率。
作為業(yè)界首個布放華為10G同軸光纖平臺的運營商,丹麥第一大綜合運營商TDC面臨4K/8K、高清/超高清視頻的業(yè)務(wù)需求,發(fā)布GigaSpeed項目計劃,目標是通過DOCSIS 3.1網(wǎng)絡(luò)改造,為丹麥電信所有的客戶提供千兆速率的寬帶服務(wù)。按照其規(guī)劃,到2017年年底將完成170萬用戶升級,實現(xiàn)千兆接入覆蓋50%的家庭;百兆接入覆蓋70%家庭;10Mbps接入覆蓋100%的家庭。2016年5月,丹麥TDC在歐洲成功部署首個DOCSIS 3.1網(wǎng)絡(luò),標志著DOCSIS進入成熟商用階段。TDC選擇分布式CCAP方案建設(shè)領(lǐng)先的DOCSIS 3.1網(wǎng)絡(luò),因為DOCSIS 3.1可提供一步到位的超寬速率體驗,DOCSIS 3.1可提供下行10G、上行1G的帶寬能力,滿足TDC未來5-8年的網(wǎng)絡(luò)訴求。重要的是,由于可以直接利舊其Cable資源,無需入戶鋪設(shè)光纖,比光纖到戶方案相比可節(jié)約10-12%的建設(shè)成本。除了同軸外,TDC還擁有銅線和光纖網(wǎng)絡(luò),將這三張網(wǎng)進行融合統(tǒng)一管理,也是TDC項目考慮的重要因素。
正如華為接入網(wǎng)產(chǎn)品線總裁王正安在2016年ANGACOM展表示“ Gigaband千兆接入時代正在來臨,華為在光纖、同軸、銅線、WiFi等領(lǐng)域大量投入新技術(shù)創(chuàng)新,任意媒介千兆接入的組合優(yōu)勢開始顯現(xiàn)。本次發(fā)布的10G同軸光纖融合平臺,將幫助MSO運營商快速建設(shè)千兆網(wǎng)絡(luò)、降低TCO,提升運維效率,實現(xiàn)未來廣播視頻向IP視頻的平滑演進,助力商業(yè)成功。”