ICCSZ訊 承載網絡存在的目的是為多種業(yè)務提供最佳傳送途徑。業(yè)務特性決定選擇哪種承載方案,并需要綜合考慮帶寬、業(yè)務體驗、成本三方面因素。2005年以前的語音時代, TDM語音業(yè)務占用帶寬小、但對時延高度敏感,需要承載網具備高質量和高可靠性,SDH網絡完美匹配這些需求,但帶寬有限且每比特成本偏高。2005年以后,數據業(yè)務劇增,業(yè)務特征是大帶寬、高收斂、對實時要求不高,所以采用統(tǒng)計復用方式的承載網是最佳選擇,讓N個用戶共享一份帶寬,降低每用戶成本。
近年來,視頻業(yè)務迅猛增長,視頻流如洪水般充斥了人們的固定和移動生活,帶給運營商的每用戶平均收入(ARPU)增長超過20%。視頻業(yè)務本身也從最初的低清晰度(LDTV,分辨率340*255像素)到標清(SDTV,分辨率720*576像素),再到當前普及的高清(HDTV,分辨率1920*1080像素)。如今下一代超高清視頻也悄然興起,能夠最好地還原畫面真實的超高清4K視頻(UHDTV,3840×2160像素)和8K視頻(UHDTV,分辨率7680×4320像素)已現端倪。特別是2014年以來,眾多4K分辨率的超高清電視讓人耳目一新;日本、韓國、美國、法國等國家,也都在加緊建設4K電視直播平臺,并在一些世界性的集會上進行了實驗性的傳輸,這些都標志著視頻業(yè)務即將邁入超高清時代。
高清視頻業(yè)務特征對承載網絡帶來了新的挑戰(zhàn):
1)盡管壓縮編碼技術和傳輸信道編碼技術不斷革新一定程度優(yōu)化了視頻流量,但是仍然無法改變高清視頻業(yè)務帶寬占用量急劇膨脹的趨勢。4K視頻對接入帶寬的要求提升到了30M以上,是標清視頻的20倍,承載網必須面對數十倍增長的帶寬需求。
2)相比于數據上網業(yè)務而言,視頻業(yè)務屬于高帶寬長時間在線業(yè)務,業(yè)務收斂比低。
3)視頻業(yè)務對時延和丟包異常敏感,承載網中的故障倒換丟包和網絡擁塞丟包會直接引發(fā)視頻馬賽克或卡頓;且當前承載網絡大多采用多層匯聚方式,視頻業(yè)務要經過多跳轉發(fā)和多層收斂,這些都嚴重影響用戶體驗。
4)視頻業(yè)務以點播為主,當前的CDN大多高掛沒有下移,導致骨干和城域核心要承載大量視頻流,帶寬面臨巨大沖擊。
綜上所述,視頻業(yè)務具備超大帶寬,低收斂,實時性要求高的特點。 為了帶給客戶最好的視頻體驗,同時又考慮到每比特網絡成本,采用OTN技術優(yōu)化流量路徑,構建極簡架構的承載網,成為承載視頻業(yè)務的最佳選擇。
1.極簡的OTN架構,視頻業(yè)務獲得更佳OPEX
傳統(tǒng)的Ethernet承載網絡一般有五層結構,包括ME1-ME2-BRAS-PE-CR,視頻業(yè)務需要經過逐層轉發(fā)。其中ME1-ME2-BRAS多為光纖直連,BRAS-PE-CR一般承載在傳統(tǒng)波分或者OTN網絡上。這樣設備類型多,直連光纖管理維護困難。而且逐層轉發(fā)導致網絡業(yè)務路徑長,時延大,影響最終客戶體驗。同時由于視頻帶寬占用大,收斂比小,據統(tǒng)計,目前Metro Ethernet城域網絡中間路徑穿通流量占60%,耗費了大量傳送資源。
以OTN作為傳送層,可以將Ethernet網絡架構優(yōu)化為扁平極簡的三層網絡結構Smart CO-BNG-CR。使用OTN替代之前的光纖直連, OTN可以在各網層和設備間提供可視化邏輯直達路徑,優(yōu)化流量路徑,大大降低時延,為客戶提供更優(yōu)體驗。
同時,相比光纖而言,OTN是可視化可管理設備層,不同設備層具備清晰的告警和監(jiān)測界面,使得故障定位更快捷準確,管理更簡便,維護更簡單,大幅度降低OPEX。
2.OTN網絡超大帶寬為視頻業(yè)務提供充足管道資源
WDM/OTN網絡的最關鍵特點就是容量大。與其他承載技術不同,由于采用波分復用技術,一對光纖同時傳輸多達到80個波長通道,單通道帶寬可達100G/200G。WDM/OTN網絡一對光纖可提供8T/16Tbit超級帶寬,秒殺10G/40G/100G管道,為視頻業(yè)務提供充足的帶寬資源。
OTN網絡是智能化網絡化的WDM網絡,不但繼承了WDM網絡的超大管道優(yōu)點,還能為視頻業(yè)務提供超大,靈活和快捷獲取的優(yōu)質帶寬資源。基于OTN技術,波分網絡采用標準化的ODUk顆粒對業(yè)務進行映射和封裝,將業(yè)務側和傳送側解耦,可以實現大帶寬的靈活應用,即多個小顆粒業(yè)務可以承載在一個100G甚至200G的大通道上;同時OTN網絡可以實現快速端到端業(yè)務通道建立,實現類SDH簡單運維。
3.OTN網絡低時延、“0”丟包,為視頻業(yè)務提供極佳體驗
除了帶寬,影響視頻體驗的網絡性能參數包括丟包率和時延:
丟包產生主要有三個原因:首先是線路誤碼。WDM/OTN網絡最初定位為干線高質量傳輸,線路傳輸誤碼率要求非常嚴格,具有超強的前向糾錯能力,糾錯后誤碼率最基本要求是低于10-12量級,在解決線路誤碼上的能力無人能敵。第二是設備丟包。WDM/OTN是硬管道,采用OTN映射封裝模式,并不處理包,透傳業(yè)務,所以設備丟包降為零。第三是保護倒換引起的丟包。WDM/OTN網絡可以實現無損保護倒換,工作路徑中斷后,把丟失的包從保護路徑的Buffer中恢復,實現斷纖后”0”丟包。
分析時延產生原因發(fā)現,擁塞是造成時延的元兇,擁塞只會出現在大帶寬進小管道的地方,WDM/OTN是一條直通硬管道,進多少,出多少,從來不會擁塞。另外由于WDM/OTN助力承載網絡扁平化,采用波長直達的通道,視頻業(yè)務端到端路徑優(yōu)化,時延大幅降低。
WDM/OTN承載網絡將丟包率和時延做到極致,帶來極佳視頻業(yè)務體驗。
高清視頻已逐漸成為未來互聯(lián)網流量的主宰,作為承載網絡,面對已經來臨的視頻洪水和最終用戶體驗要求, OTN網絡以極簡架構回歸硬管道,完美地匹配視頻三大基本需求,為客戶提供極致體驗,是視頻傳送承載無可爭辯的最佳選擇。