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Gigaband时代:打造最佳千兆连接体验

2016-04-08 08:46
水墨黯月
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  2015年,华为在其全球分析师大会上首次提出了Gigaband的概念,认为电信产业的发展经过千比特每秒的窄带(Narrowband)和兆比特每秒的宽带(Broadband)之后,开始进入千兆比特每秒的Gigaband千兆接入时代。在2015年9月的“全球超宽带高峰论坛”上,华为常务董事、产品与解决方案总裁丁耘全面阐述了Gigaband时代所带来的产业变化,从带宽、覆盖和体验3个维度诠释了Gigaband的内涵,并发布了华为Gigaband超宽带发展战略。

  根据Ovum分析师的报告,截至2014年底,全球已有50个运营商发布了速率1G的千兆产品,在亚洲发达市场如日本、韩国、新加坡,以及我国香港等地,千兆产品已经相当普遍。进入2015年,1G宽带产品的发布已经不再能引起轰动,有运营商开始发布10G产品,如我国香港的PCCW、日本的So-net等。国内运营商也在开始试运营千兆接入,上海、南京、无锡和成都等地的高端小区在2015年5月率先发布了基于10G PON技术的千兆宽带,掀起一股建设千兆连接的高潮。而华为SingleFAN3.0接入网解决方案正是针对千兆网络而设计,致力于构建Gigaband时代最佳千兆连接体验。

  任意媒介千兆接入(Giga)

  基于不同接入媒介的超宽带接入技术在不断创新和进步,可以提供越来越高的接入速率。无论是光纤、铜线,还是同轴和WiFi等接入技术,都在朝着千兆速率迈进。

  光纤接入(Giga Fiber)

  FTTH光纤到户)无疑在接入速率上占据了得天独厚的优势,光纤基础设施一旦部署无需改变,只需要升级两端的有源设备就可以实现速率的不断提升。目前广泛使用的GPON技术可以提供下行2.5G的带宽,通过1:32或者1:64分光器实现多个用户的带宽共享。可以根据用户数量和业务的不同分配不同的带宽,有的运营商允许用户最大突发流量达到1G,也有的运营商采用1:24分光比,确保每个用户最低100M的保证带宽。

  10G PON和40G TWDM PON技术可以与GPON共用现有无源光纤网络基础设施(ODN),10G PON可以提供下行10G、上行2.5G的带宽,而TWDM PON可以支持多个波长,新的NG-PON标准将推动单波长对称上/下行10G的带宽,进一步提升上行速率。由于PON网络是共享式架构,虽然理论上不同用户间通过加密算法可实现安全隔离,但一些政企客户仍有数据安全方面的担心。而TWDM PON采用多个独立的波长,可实现物理层的严格分离,通过不同波长提供的专线其安全性更易被政企客户所接受。目前,英国电信和沃达丰等运营商已经开始了TWDM PON作为企业专线的测试。

  光纤接入除了采用时分复用的PON技术外,基于波分技术的WDM PON也开始进入测试和试验局阶段。WDM PON可以将多个波长汇集在同一根光纤上传输,远端设备可以通过光反射自适应识别对应波长,大大降低了设备成本。WDM PON最新成果可以实现单波对称10G、16波同时传送的能力,下一步还将提升至单纤32波。WDM PON主要有两种典型应用,一是在小站RRU与BBU之间的CPRI信号传输,BBU通过WDM PON可以连接多个远端RRU,以降低传输成本;二是用于企业专线,通过WDM PON提供对称的GE或10GE专线接口。

  铜线接入(Giga Copper)

  铜线网络是传统电信运营商的重要基础设施,充分利用原有铜线资源建设超宽带,具有更快的建网速度、更广的覆盖范围和更短的投资回报周期,是传统电信运营商差异化建网的优势所在。英国电信在利旧铜线建设超宽带网络方面给全球运营商树立了很好的典范。他们通过FTTC(光纤到街边柜)方式快速部署超宽带网络 ,从室外机柜到用户这段充分利旧原有铜线资源,大大加快了网络建设速度,从2009到2014年短短5年时间就完成了英国2/3用户的超宽带网络覆盖。有了高速的管道,英国电信发布了BT Sport视频业务,推动更多用户从普通宽带转向超宽带,提升了运营收入。有了收益,英国电信开始收购英国最大的移动运营商EE,向着提供语音、宽带、视频和无线在内的综合业务提供商的方向发展。最近,英国电信宣布将开始建设NGA2.0超宽带网络,采用G.fast技术为用户提供500M带宽,进一步提升管道能力和用户体验。在2015年10月的全球宽带论坛颁奖晚会上,华为和英国电信还共同获得了“宽带改变生活”大奖。

  G.fast技术采用更高的工作频率,在短距离铜线上可以提供500M到1G的超高接入速率,成为运营商关注的热点。G.fast标准在2014年12月已正式发布,首个商用产品也已经在瑞士Bibern小镇开通业务,并为用户提供500M带宽;此外,英国电信也在剑桥的Hongtington小镇开通了英国首个G.fast商用试验局。未来,G.fast技术还将进一步完善,通过提升发送功率、增强编码效率等方式满足更长距离铜线的应用。

  同轴接入(Giga Coax)

  对于Cable运营商而言,其传统的广播式视频业务正受到来自OTT的超高清4K视频的冲击。传统广播式视频无论用户是否观看,均要将所有节目广播到用户家中,占用大量的频谱资源,这在采用标清和少量高清频道时还可行;但针对超高清4K节目,如果继续采用广播方式,现有的频谱资源将无法满足。而一台电视在同一时间只能播放一个频道,因此未来视频的发展方向将会从传统的广播式视频走向基于宽带的点播式视频,释放出同轴网络的频谱资源,为用户提供更高的带宽。

  目前,基于同轴网络的DOCSIS 3.0技术已经可以提供最大32个通道,实现1.6G的共享带宽。针对用户数量较多的光节点,如果用户带宽过低,运营商一方面可以采用分裂光节点的方式减少共享用户数,提升每用户平均带宽;另一方面也可以升级网络到DOCSIS 3.1进行提速。华为分布式D-CCAP解决方案可以在光节点分裂的同时实现DOCSIS 3.1的升级改造,并兼容DOCSIS 3.0的现网终端,已经在丹麦TDC完成了实验室测试,并开通了800M速率的试验局。随着同轴网络频谱资源的逐步施放,未来D-CCAP解决方案可以支持5个通道、最大10G的共享带宽。

  混合接入(Giga Hybrid)

  针对具有LTE无线资源的运营商,通过移动与固定接入的融合,可以提供更加灵活的宽带解决方案。融合模式有多种:一种是在德国电信已经大量部署的“LTE+VDSL2”的Hybrid Modem方式,绑定LTE+VDSL2两个通道流量,对于偏远区域DSL速率不够高的用户,通过绑定LTE可以极大地提升用户体验。德国电信的Hybrid Access获得了2015年全球宽带论坛的最佳固移融合大奖。

  第二种是“LTE+GPON”的Hybrid ONT方式,目前已经在中国移动规模部署。运营商可以先用LTE抢占用户,当用户数量上升时再根据用户分布区域有针对性地部署光纤,释放出LTE资源继续发展新用户,而用户侧接口和业务保持不变。

  第三种是随着G.fast的规模商用,也有运营商希望提供“LTE+G.fast”的Hybrid CPE,可以为高端用户提供业务保护,提升用户满意度。

  千兆WiFi(Giga WiFi)

  随着智能手机和Pad的大量普及,用户已经习惯于使用手持终端采用WiFi方式上网和观看视频。千兆网络要想保证一致的用户体验,室内WiFi的性能和覆盖同样重要,否则室外管道速率达到了千兆,而室内WiFi速率只有百兆,则用户体验并没有提升。因此,支持5GHz的802.11ac技术开始成为家庭WiFi的必配,同时,由于WiFi信号穿墙衰减较大,针对空间大、房间多的用户,也可以结合室内电力线采用G.hn技术进行WiFi信号的延伸。此外,为了方便用户使用,延伸的WiFi接入SSID与主设备保持相同,用户在不同房间漫游时无需重新登录;不仅如此,还可以结合手机应用进行家庭WiFi网络的自检测和自维护。

  任意媒介的千兆接入可以让运营商充分利旧原有网络基础设施,不用全部采用光纤到户,这将大大加快千兆网络的部署速度,降低网络建设的成本。

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