上海貝爾:2014年信息通信網(wǎng)絡技術展望
基于互聯(lián)網(wǎng)的新型信息消費,正成為信息消費的主流。移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的浪潮風起云涌,對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的變革影響深遠。作為支撐信息消費的關鍵基礎設施,信息通信網(wǎng)絡的演進升級步伐加快,寬帶接入、光傳輸、IP網(wǎng)絡和應用業(yè)務平臺成為信息通信網(wǎng)絡的新一輪投資重點。預計新的一年及未來一段時間,超寬帶固定接入、超寬帶移動網(wǎng)絡、睿智光傳輸網(wǎng)絡、智能云路由IP網(wǎng)絡、靈動IP業(yè)務平臺與大數(shù)據(jù)應用,將成為信息通信網(wǎng)絡發(fā)展的主要趨勢。
超寬帶固定接入:采用PON和DSL創(chuàng)新技術,將光纖部署至最經(jīng)濟點,實現(xiàn)高效的大帶寬接入。
不斷豐富的寬帶業(yè)務,尤其是高清視頻業(yè)務,推動用戶對接入帶寬的需求,呈現(xiàn)高速增長的趨勢。“光進銅退”已成為固定“超寬帶接入”網(wǎng)絡的發(fā)展方向,無源光網(wǎng)絡技術(PON)是固網(wǎng)“超寬帶接入”的主流技術。隨著產(chǎn)業(yè)鏈的不斷壯大,關鍵器件成本的大幅度降低,以及更優(yōu)的帶寬效率和性能優(yōu)勢,GPON正成為PON網(wǎng)絡建設的首選方案。10G EPON/GPON進入發(fā)展快車道,其標準和技術均已成熟,但由于關鍵器件成本限制,F(xiàn)TTB、回程和高端用戶將是其應用的主要場景。在40G PON領域,TWDM-PON能夠兼容現(xiàn)有PON和ODN網(wǎng)絡,具有技術和成本優(yōu)勢,是下一步的研究和發(fā)展重點。另外,得益于更好的經(jīng)濟性和更廣泛的覆蓋能力,PON正成為Small cell移動回傳的重要解決方案。
FTTH在用戶滲透率不高的情況下,面臨巨大的ROI壓力。由于矢量(Vectoring)VDSL2和G.fast等新一代DSL技術可充分利用已有雙絞線,大大降低寬帶網(wǎng)絡的建設投入,并能提供與PON相匹敵的帶寬,正成為FTTH的重要補充方案。根據(jù)貝爾實驗室對某主流電信運營商網(wǎng)絡的研究結果,與FTTH相比, Vectoring 技術在充分利用已有銅線網(wǎng)絡資源的基礎上,在提供100M下行、20M上行接入帶寬時可以節(jié)約大約50%的建網(wǎng)成本。隨著技術的發(fā)展和成熟,Vectoring在歐美已開始規(guī)模商用, G.fast 預期在2015年進入商用。因此,在新建和改造地區(qū)更多地部署FTTH,在銅線覆蓋較為完善的地區(qū),部署Vectoring和G.fast等新技術,將光纖部署至最經(jīng)濟點,實現(xiàn)“光進銅退”,使整體網(wǎng)絡的部署成本更優(yōu)。
超寬帶移動網(wǎng)絡:基于Small Cell構建相對連續(xù)覆蓋的容量承載層,與WLAN一起提供無所不在的超寬帶連接。
據(jù)貝爾實驗室分析數(shù)據(jù),全球移動網(wǎng)絡流量的增長驚人,預計2016年總流量相比2011年將增長45~~~ 85倍。為了應對這個爆炸性增長,日韓、北美已經(jīng)大規(guī)模建設LTE網(wǎng)絡,中國也將迎來LTE建設高峰。在這一建設進程中,除了基于IMS的VOLTE作為最終的語言解決方案之外,Small Cell和WLAN將成為提升網(wǎng)絡容量的重要手段,在超寬帶移動網(wǎng)絡部署中發(fā)揮越來越重要的作用。與之前2G/3G 網(wǎng)絡中Micro/Pico/Femto補盲補熱定位不同,在宏蜂窩全覆蓋基礎上,Small Cell將形成一個相對連續(xù)的數(shù)據(jù)容量承載層,并提升宏蜂窩邊緣速率,來應對快速增長的數(shù)據(jù)流量和用戶體驗的要求。在LTE時代,WLAN將與蜂窩網(wǎng)絡有效融合。在網(wǎng)絡架構上,通過可信的WLAN接入到LTE/EPC網(wǎng)絡,實現(xiàn)接入的統(tǒng)一控制和管理。在產(chǎn)品形態(tài)上,WLAN和Small Cell可以集成在同一物理單元上,以節(jié)省站址和增加網(wǎng)絡部署的靈活性。
在超寬帶移動網(wǎng)絡中,除了接入速率的提升外,如何更好地滿足多樣化業(yè)務需求,如4K高清視頻、3D視頻、虛擬/增強現(xiàn)實和M2M等,也是業(yè)界關注的重點,并有望成為5G網(wǎng)絡的主要需求。2014年,5G的需求和性能指標將基本明確,主要的技術研究方向也將逐漸明晰。
行業(yè)應用正從窄帶向?qū)拵а葸M,除了語音通信外, 數(shù)據(jù)、視頻的傳輸需求逐步增加。LTE的100Mbps高速數(shù)據(jù)傳送能力,可以更好地服務于政務網(wǎng)、公共安全和應急救災等行業(yè)。因此,利用新一代無線技術來實現(xiàn)行業(yè)應用,已經(jīng)成為一個發(fā)展趨勢。
睿智光傳輸網(wǎng)絡:向更高速率、更加敏捷和更為智能化方向演進,采用IP與光傳輸融合技術,提供帶寬資源的按需動態(tài)分配能力。
寬帶業(yè)務的快速發(fā)展,LTE和IDC的建設,不僅需要更高的傳輸帶寬,而且要求傳輸網(wǎng)絡能夠靈活地適應業(yè)務的顆粒多樣性、動態(tài)性、低延時性等特征,推動傳輸能力和組網(wǎng)方式上的不斷提升和演進。因此,通過與IP網(wǎng)互通能力的加強,使光傳輸網(wǎng)的業(yè)務感知能力得到不斷提高,逐漸向簡捷和融合方向發(fā)展,以提供更多業(yè)務感知能力,實現(xiàn)用戶網(wǎng)絡資源的動態(tài)按需分配。
高速、敏捷、智能是近期傳輸網(wǎng)絡發(fā)展的主要方向。100/400Gbit/s傳輸速率、光波長交換、OTN架構是高速光傳輸網(wǎng)的基本元素,而光層零接觸技術、波長追蹤技術、CDC波長交叉技術將有力支持高速網(wǎng)絡的運行維護。ODU提供小顆粒業(yè)務調(diào)度,靈活的光柵格技術滿足光通道的按需配置,可重構光分插復用器(設備)在網(wǎng)絡節(jié)點提供帶寬的高效調(diào)度和疏通,綜合光層與電層帶寬調(diào)度能力,全方位保證敏捷網(wǎng)絡的構建。多域跨層控制技術和智能控制技術,使光層和電層有機配合,實現(xiàn)光傳輸網(wǎng)絡的整體智能調(diào)度和控制,以充分發(fā)揮傳輸網(wǎng)的高效性和敏捷性。
光層和IP層的協(xié)同,實現(xiàn)IP與傳輸資源的優(yōu)化和分配,將是另一個重要的發(fā)展方向。在數(shù)據(jù)平面,光層通過UNI接口與IP網(wǎng)互通,實現(xiàn)高速接口的靈活對接;在管理平面,光層和IP層采用統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)配置,實現(xiàn)傳輸帶寬的跨層智能調(diào)度;在控制平面,借助IP深層的業(yè)務感知能力,可以實現(xiàn)用戶業(yè)務的動態(tài)按需分配和運維管理。隨著SDN技術在傳輸網(wǎng)的引入,未來將實現(xiàn)IP和光網(wǎng)絡的無縫對接,網(wǎng)絡帶寬資源可以依據(jù)業(yè)務特性動態(tài)按需適配。
智能云路由IP網(wǎng)絡:部署智能邊緣和大容量骨干網(wǎng)絡,借助開放的SDN架構,實現(xiàn)為云業(yè)務優(yōu)化的高速、動態(tài)與可編程IP網(wǎng)絡。
云服務和寬帶業(yè)務的快速發(fā)展引發(fā)了數(shù)據(jù)流量的高速增長。根據(jù)貝爾實驗室的預測,從2012年到2017年全球IP城域網(wǎng)業(yè)務流量將增長5.6倍,同期骨干網(wǎng)流量將增長3.2倍。各種新業(yè)務要求IP邊緣更加智能,骨干網(wǎng)具備更大的容量。與此同時,在SDN技術的驅(qū)動下,IP網(wǎng)絡將從一個應用封閉的網(wǎng)絡,轉(zhuǎn)化為能力充分開放的可編程網(wǎng)絡。
IP網(wǎng)絡邊緣首先要提供高速接入能力,200G/400G邊緣平臺將逐步應用,以滿足用戶飛速增長的帶寬需求。網(wǎng)絡邊緣同時提供針對個人、政企用戶和移動用戶的業(yè)務,并增加IPv6、用戶業(yè)務DPI、WLAN業(yè)務分流、安全等業(yè)務智能,滿足下一代業(yè)務的要求。網(wǎng)絡邊緣設備對SDN的支持,將使SDN應用擴展到城域網(wǎng)場景,從而使網(wǎng)絡能力的充分開放成為可能。在IP骨干網(wǎng)絡,高速而豐富的業(yè)務功能核心更能適應多種應用場景。高密度以太接口的應用和節(jié)能等因素將成為運營商部署關注的重點。
云數(shù)據(jù)中心對動態(tài)網(wǎng)絡的需求,推動了SDN技術的快速發(fā)展,云路由技術應運而生。云路由旨在提供全新的網(wǎng)絡基礎架構,使下層網(wǎng)絡與上層應用密不可分。采用云路由技術可以提供可編程、高性能、IP與光傳輸融合的網(wǎng)絡,并且通過SDN技術提供策略驅(qū)動的網(wǎng)絡業(yè)務配置、資源管理、網(wǎng)絡資源編排能力?;赟DN架構,云路由可以對網(wǎng)絡的IT資源和業(yè)務邏輯抽象,對底層網(wǎng)絡封裝,并對龐大用戶群體進行優(yōu)化,通過策略驅(qū)動網(wǎng)絡的自動實例化,提高網(wǎng)絡服務的效率。云路由將引領IP傳送網(wǎng)絡的進一步演進,最終實現(xiàn)基礎網(wǎng)絡資源的高速、動態(tài)與可編程化。
靈動IP業(yè)務平臺:智能部署云應用,實現(xiàn)可管理云服務,發(fā)展大數(shù)據(jù)應用。
云服務引導了一場產(chǎn)業(yè)革命,其優(yōu)勢在于不僅能夠降低IT總體成本,同時具備更大的彈性、靈活性。但是,目前運營商在提供云服務的過程中仍面臨一些重大的挑戰(zhàn),其中包括在NFV部署中,如何實現(xiàn)彈性拓展、運維管理的自動化、網(wǎng)絡能力的保障等;在云數(shù)據(jù)中心的部署中,如何更多地考慮數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和外部網(wǎng)絡的靈活性和可擴展性等。為了應對這些挑戰(zhàn),構建以云管理系統(tǒng)為核心的靈動IP業(yè)務平臺是運營商實現(xiàn)可管理云服務的必然趨勢。
靈動IP業(yè)務平臺的云管理系統(tǒng)是集合了計算能力、存儲服務、網(wǎng)絡連接、系統(tǒng)整合等功能的云操作系統(tǒng)。根據(jù)運營商云資源池的實際情況,結合云應用(例如NFV)對計算、存儲、網(wǎng)絡的需求,云管理系統(tǒng)通過一定的智能算法設置云應用的最佳部署點。同時,針對云應用對網(wǎng)絡資源的需求,云管理系統(tǒng)可以配合SDN控制器,實現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡自動化和無縫廣域網(wǎng)互聯(lián),并能大幅度降低運營商的成本。
隨著可管理云服務的逐步實現(xiàn),作為云服務的關鍵應用之一,大數(shù)據(jù)應用具備了大規(guī)模發(fā)展的條件。根據(jù)咨詢機構的調(diào)查報告:全球48%電信運營商正在實施大數(shù)據(jù)業(yè)務,其投入占IT預算的10%,而未來五年內(nèi)這一數(shù)字會上升到23%左右。運營商大數(shù)據(jù)業(yè)務正從分散孤立系統(tǒng)向統(tǒng)一共用的平臺方向發(fā)展、從數(shù)據(jù)的收集存儲向檢索挖掘方向發(fā)展、從優(yōu)化網(wǎng)絡向業(yè)務創(chuàng)新發(fā)展。在網(wǎng)絡大數(shù)據(jù)的收集與預處理方面,分布式數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術將成為主流技術;Hadoop和一體機成為主流的數(shù)據(jù)分析平臺。當然,大數(shù)據(jù)業(yè)務的順利開展,都必須以不泄漏用戶隱私、商業(yè)機密及政府敏感信息為前提,相關的安全技術將會蓬勃發(fā)展。
按需為用戶提供隨時隨地的互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入和服務,將是信息通信網(wǎng)絡的中心主題。超寬帶技術不斷發(fā)展和創(chuàng)新,其部署規(guī)模和用戶滲透率將繼續(xù)加大,并開始向行業(yè)專網(wǎng)拓展。光傳輸和IP網(wǎng)絡提供更高速率的同時,將更加智能、開放、自動化。IP業(yè)務平臺和大數(shù)據(jù)應用將為運營商提供更靈活、更智能的業(yè)務。軟件定義網(wǎng)絡和虛擬化技術走向成熟和應用,推動信息通信網(wǎng)絡的進一步發(fā)展。