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面向移動網際網路與雲服務的寬帶網絡發展趨勢

“網絡”是支撐和服務業務應用的,需要随業務需求的變革而不斷演進。百年來話音網就是适應人與人的話音通信需求而不斷演進,ip網則是順應計算機與計算機以及計算機與伺服器之間資料通信而誕生和發展。今天資訊通信主體開始轉為移動智能終端與雲服務之間的通信,以移動網際網路和雲服務為代表的通信服務模式的轉型預示着新興網絡時代的到來。

面向移動網際網路與雲服務的寬帶網絡發展趨勢

為了更好地适應移動網際網路與雲服務的發展要求,網絡一方面要為移動終端使用者提供更加高速、優質的泛在寬帶接入服務,還要為雲服務應用提供商提供更加智能和彈性的寬帶網絡服務,即需要面向“使用者”與“資料”兩個中心來建構網絡,為“使用者”與“資料”間的互動以及“資料”與“資料”間的互動提供更加高效靈活的網絡環境。由于雲服務的本質是用網絡資源換取計算/存儲資源,雲服務不但需要“資料中心”(idc)這樣的資料基礎設施,還極大地依賴高可靠、高彈性、智能化、泛在化的寬帶網絡,離開寬帶網絡就沒有了雲服務。營運商可以在資料中心、寬帶網絡等雲服務基礎設施的提供上發揮主導作用,獲得新的增長空間,可以通過為使用者與雲服務的溝通提供更有價值的連接配接型與平台型服務來謀求更大的産業鍊主導權。為此,網絡的體系架構和技術理念需要轉型與變革,面向移動網際網路與雲服務的寬帶網絡将呈現如下發展趨勢:

(1)寬帶的“泛在化”。移動網際網路與雲服務極大依賴無處不在的寬帶網絡基礎設施,以3g/lte為代表的移動寬帶的迅猛發展促進了寬帶的泛在化,無處不在的寬帶接入使得雲服務也可以無處不在。但泛在寬帶不等同于移動寬帶,泛在寬帶是固定與移動寬帶協同的結果。

移動寬帶的發展離不開光纖寬帶的支撐,基站與核心網之間的移動回傳以及基站bbu與rru之間的移動前傳都有賴于光纖寬帶。随着lte/4g的到來,移動回傳網面臨許多新挑戰,一是帶寬急劇增長,回傳帶寬從3g的數十兆增長到lte的數百兆;二是lte/4g将由宏基站、室外微基站、室内微基站等構成立體多層次無線網,基站數量增多,接入場景複雜;三是無線接入網ran的全ip化提出了對回傳網的ip三層能力要求。是以lte移動回傳網需要具備超寬帶傳送能力、靈活多樣的傳送接入手段、ip三層支援能力,但同時還要求高可靠性、低延遲時間以及具備與sdh相當的同步和管理能力。建設新一代ip移動回傳網是移動寬帶發展的重要内容。對于移動前傳,目前隻能依賴光纖直驅,下一步随着技術的發展,otn以及城域wdm等技術手段有潛力在該領域得到應用。隻有将無線寬帶的便捷性、廣覆寫與光纖寬帶的高帶寬、可靠性有機結合,實作3g/lte/5g移動寬帶、wlan無線寬帶和光纖寬帶的協同與融合,才能達到寬帶資源“無所不在、随需而取、優化利用、高效創造”的目标。

(2)寬帶的“高速化”。以“高速”為特征的超寬帶是網絡發展的基本追求,也是微電子、光電子等基礎技術進步的自然結果,目的是更好地适應以視訊為代表的業務寬帶化和大資料發展的需求,同時大幅度地降低機關帶寬成本以確定網絡的可持續發展。無論是接入、傳送還是路由交換都在向着超寬帶的方向發展,100mbps是使用者接入帶寬的近期目标,1gbps速率不但已成為固定寬帶接入的新标杆,也将是移動寬帶的努力目标。2012年7月,谷歌率先在美國堪薩斯城推出1gbps寬帶服務;2013年出台的寬帶中國戰略也首次在我國提出了1gbps的目标,即到2020年,50%的城市家庭使用者達到100mbps,發達城市部分家庭使用者可達1gbps。在接入技術上,今天的gpon/epon必然要演進到下一代pon。歸功于相幹光通信技術的應用,100gbps光傳輸系統已進入大規模部署階段,但這不是終點,光纖單波傳輸速率很快會從今天的100gbps發展到400g/1tbps;核心路由器的線卡容量也正在從今天的100gbps向400gbps和1tbps邁進,交換容量将從tbps量級走向pbps量級,從電交換向光交換發展。追求無線頻譜的高效利用和追求網絡的全光化是超寬帶發展的兩大主題,建構“超級管道”是整個通信業賴以持續發展的根基。

(3)寬帶的“智能化”。實作“雲管端”智能協同是雲服務時代的必然要求。在雲服務時代,業務類型日趨多樣,使用者需求也千差萬别,而且“資料”與“使用者”在實體位置上分離,是以更需要網絡有能力為不同應用和不同使用者提供差異化和有不同品質保障的服務。今天的網絡隻是一個“啞管道”,不能區分管道内不同比特的價值,不能進行資源差異化管理,難以提供差異化服務,面臨管道同質化、網絡效率低、品質難保障、使用者體驗差等諸多挑戰。“智能管道”是網絡發展的一個重要方向,基本理念就是要通過增強網絡的智能性,使網絡能根據使用者和業務級别實施差異化服務,進而提升網絡服務水準和流量收益。“智能管道”希望達到的效果就是使用者可識别、應用可區分、網絡可管控、資源可調配、服務可差異、計費可靈活、流量可經營、能力可開放。為此,首先要增強網絡對使用者、業務和網絡自身的多元度感覺能力,并增強網絡資源的動态調配和qos能力,在此基礎上,實作網絡與終端和應用之間的智能協同,使網絡能更加智能地服務于使用者與應用。對于移動寬帶,可開展“流量經營”,不但可為使用者提供差異化的計費政策和qos服務,達到提升使用者體驗的目的;還可與應用提供商合作,為其提供帶寬保障、費率優惠、業務捆綁等服務,開創營運商的後向收費商業模式。

(4)寬帶的“軟體化”。雲服務中虛拟資源的頻繁遷移有賴于彈性靈活的寬帶網絡支援。軟體定義網絡(sdn)是近年資訊通信領域的最大技術熱點之一,也必将成為建構彈性寬帶網絡體系的重要技術理念。sdn代表了新型的網絡架構,通過将網絡的控制平面與轉發平面進行分離,并對底層網絡進行虛拟化,實作對網絡的可程式設計化控制。而etsi所提出的網絡功能虛拟化(nfv)則強調了裝置的軟硬體分離,通過采用通用硬體降低網絡成本,通過網絡功能虛拟化增強網絡靈活性。sdn/nfv從架構上打破了原來依賴于專有網元能力形成的封閉、僵化的網絡體系,降低了網絡裝置的成本,同時簡化了網絡運維并提高了網絡服務的靈活性。sdn/nfv可應用于路由交換、傳送、接入、家庭網絡等寬帶網絡的各個層面,尤其在面向雲服務的寬帶網絡體系建構中将會發揮至關重要的作用。資料中心内部網絡、資料中心之間聯網、ip智能邊緣、移動回傳網、虛拟家庭網關、移動核心網等領域都将陸續見到sdn的身影,sdn雖然還處于技術應用的初級階段,但進步迅猛,前景廣闊,對網絡發展的影響深遠。

作者:何妍 

來源:51cto

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