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(tái)助力廣電千兆接入
近年,在智能社會(huì)驅(qū)動(dòng)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(gè)Gigabit網(wǎng)絡(luò)部署,還有164個(gè)Gigabit網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃和籌建,這其中超過100多個(gè)運(yùn)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(dòng)和競爭的趨勢,不管是電信還是廣電運(yùn)營商,千兆寬帶熱潮已經(jīng)到來。
視頻時(shí)代的來臨驅(qū)動(dòng)了千兆網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),預(yù)計(jì)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(yàn)將成為未來運(yùn)營商增值業(yè)務(wù)的主流之一。視頻在智能社會(huì)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(yùn)為例,在2016年的里約奧運(yùn)會(huì)上,日本的NHK電視臺(tái)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(yùn)賽事觀看上,相信2022年的北京冬奧會(huì)將會(huì)涌現(xiàn)出更多的基于4K/8K, 甚至VR/AR等超高清視頻體驗(yàn)。從帶寬角度,單路4K視頻需要30Mbps~50Mbps帶寬,伴隨著4K終端價(jià)格下滑,一個(gè)家庭多4K終端會(huì)是必然趨勢,意味著100M至1000M帶寬需求將成為新時(shí)期家庭用戶基本需求。對于廣電運(yùn)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(shí)延,低抖動(dòng)要求需要MSO的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行IP化轉(zhuǎn)型,實(shí)際上拉美等廣電運(yùn)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(huì)上表示IPTV集成播控平臺(tái)建設(shè)將作為“十三五”科技規(guī)劃100個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目之一。
在千兆寬帶時(shí)代,廣電的行業(yè)競爭對手電信運(yùn)營商走在前列。以四川電信為例,2015年9月建成了全國首個(gè)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(dòng)手機(jī)等業(yè)務(wù)的全面捆綁發(fā)展。政府、監(jiān)管機(jī)構(gòu)也意識到了寬帶提升對GDP推動(dòng)效應(yīng),具有推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的價(jià)值,紛紛出臺(tái)鼓勵(lì)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(biāo)桿,目標(biāo)在未來五年內(nèi)完成千兆網(wǎng)絡(luò)的全部部署,達(dá)到100%千兆小區(qū)覆蓋,實(shí)現(xiàn)千兆用戶90萬的目標(biāo)。業(yè)務(wù)上重點(diǎn)打造4K視頻,為家庭用戶提供高質(zhì)量業(yè)務(wù)體驗(yàn),同時(shí)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(yùn)營商來說,光纖是實(shí)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(dá)到千兆入戶,將是最經(jīng)濟(jì)高效的建網(wǎng)方式。
運(yùn)營商的全業(yè)務(wù)運(yùn)營驅(qū)動(dòng)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(yùn)維的融合。從全球來看,單純的移動(dòng)和固網(wǎng)的運(yùn)營商都非常有危機(jī)感,一方面是移動(dòng)類業(yè)務(wù)相對增長緩慢,通過捆綁固定/移動(dòng)全業(yè)務(wù)運(yùn)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(dá)豐集團(tuán)收購收購MSO運(yùn)營商德國KDG、西班牙ONO,同時(shí)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(yùn)營商也收購移動(dòng)運(yùn)營商;丹麥電信TDC收購丹麥最大MSO Yousee等??梢钥闯觯絹碓蕉鄵碛腥我饷浇榻尤氲木C合運(yùn)營商產(chǎn)生,需要便捷的利用光纖、同軸、銅線不同介質(zhì)實(shí)現(xiàn)千兆接入。
圖:華為10G同軸光纖融合平臺(tái)
在2016年6月的德國ANGACOM有線電視和寬帶展覽會(huì)上發(fā)布了業(yè)界首個(gè)10G同軸光纖融合接入平臺(tái),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(shí)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(yùn)營商實(shí)現(xiàn)按需建網(wǎng)、釋放同軸潛能、實(shí)現(xiàn)視頻IP化轉(zhuǎn)型的業(yè)務(wù)目標(biāo)。
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(diǎn),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(shí)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(shí),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(diǎn)。采用分布式架構(gòu),能夠通過將業(yè)務(wù)處理分散到每個(gè)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(diǎn)回傳、視頻監(jiān)控等多樣屋融合轉(zhuǎn)移,這就需要一個(gè)OLT具備智能化,虛擬化和易擴(kuò)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(tái)MA5800贏得 “最佳固定寬帶創(chuàng)新獎(jiǎng)”,正是因?yàn)槠洳捎梅植际郊軜?gòu)、面向超高視頻承載和高性能設(shè)計(jì),是華為10G同軸光纖融合平臺(tái)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)化以來,經(jīng)過樣機(jī)、實(shí)驗(yàn)局測試和小規(guī)模商用,從2016年開始進(jìn)入成熟商用階段。通過采用擴(kuò)頻到1.2GHz/1.7GHz以及多載波OFDM調(diào)制技術(shù),同時(shí)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(tái)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(fèi)城舉辦的有線電視電信工程師協(xié)會(huì)(SCTE)有線技術(shù)博覽會(huì)上展覽了業(yè)界首款基于3GHz、下行速率達(dá)到25Gbps的DOCSIS原型機(jī),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(shí)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(jià)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(huì)上華為發(fā)布了100GPON樣機(jī),針對未來家庭10G家庭接入進(jìn)行技術(shù)研究。
視頻的IP化演進(jìn)是漸進(jìn)的過程,業(yè)界對于視頻IP化發(fā)展提出了“融合平臺(tái),融合終端,全I(xiàn)P”的三階段演進(jìn)路線圖,是未來MSO視頻IP化的演進(jìn)方向。第一階段是指融合視頻平臺(tái)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(jī)頂盒,以最大限度保護(hù)現(xiàn)網(wǎng)投資的同時(shí),提供未來向IPTV/OTT演進(jìn)的能力,能夠有效避免重復(fù)投資,實(shí)現(xiàn)視頻平臺(tái)的平滑演進(jìn)。第二階段完成融合終端,新的家庭終端將同時(shí)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(jī)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(yùn)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(jìn)至純IP視頻,從而直接跳過這一階段。最后一個(gè)階段是全I(xiàn)P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(jī)頂盒將退出歷史舞臺(tái),取而代之的是IPTV/OTT平臺(tái)和機(jī)頂盒,能夠同時(shí)提供基于IP的網(wǎng)絡(luò)和直播、點(diǎn)播視頻業(yè)務(wù)。華為10G同軸光纖接入平臺(tái)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(yùn)營商平滑高效的進(jìn)行視頻IP化演進(jìn)。
融合建網(wǎng)的價(jià)值體現(xiàn)在3個(gè)層面:接入融合、承載融合和運(yùn)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(gè)接入平臺(tái)方便廣電運(yùn)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(dá)豐從2015年開始,采用了統(tǒng)一接入平臺(tái)。在新建場景,采用10GPON 的光纖到戶FTTH,提供千兆服務(wù)。同時(shí),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(tái)進(jìn)行同軸和光纖統(tǒng)一接入后,帶來的另一價(jià)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(yùn)維管理融合則認(rèn)為通過新的統(tǒng)一的運(yùn)維管理平臺(tái),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(yùn)維效率。
作為業(yè)界首個(gè)布放華為10G同軸光纖平臺(tái)的運(yùn)營商,丹麥第一大綜合運(yùn)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(xiàng)目計(jì)劃,目標(biāo)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(shí)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(gè)DOCSIS 3.1網(wǎng)絡(luò),標(biāo)志著DOCSIS進(jìn)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?yàn)镈OCSIS 3.1可提供一步到位的超寬速率體驗(yàn),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(jìn)行融合統(tǒng)一管理,也是TDC項(xiàng)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(shí)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(tái),將幫助MSO運(yùn)營商快速建設(shè)千兆網(wǎng)絡(luò)、降低TCO,提升運(yùn)維效率,實(shí)現(xiàn)未來廣播視頻向IP視頻的平滑演進(jìn),助力商業(yè)成功。”