Ovum組件和智能網(wǎng)絡(luò)首席分析師│Julie Kunstler

家庭寬帶網(wǎng)絡(luò)存SDN/NFV“藍(lán)?！边\(yùn)營商如何深耕四大應(yīng)用場景

Ovum組件和智能網(wǎng)絡(luò)首席分析師│Julie Kunstler

盡管家庭接入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域?qū)DN/NFV的快速采用存在困難，但當(dāng)運(yùn)營商升級寬帶技術(shù)時，便會積極采用SDN/NFV技術(shù)，SDN將伴隨帶寬和服務(wù)升級滲透到有線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)中。

SDN和NFV技術(shù)是支持服務(wù)提供商向更為靈活網(wǎng)絡(luò)遷移的至關(guān)重要的工具，它們支持更快地擴(kuò)展、更快地轉(zhuǎn)移資源以匹配客戶需求，并能夠更快地投向市場。到2025年，大部分發(fā)達(dá)市場的服務(wù)提供商都將提供SDN和NFV，重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供差異化的服務(wù)。

SDN/NFV在家庭寬帶網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用落后于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)

然而，即使在發(fā)達(dá)市場，SDN/NFV在家庭寬帶網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的應(yīng)用也落后于在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的應(yīng)用。這其中的原因涉及運(yùn)營、業(yè)務(wù)和監(jiān)管等各方面。例如：家庭用戶ARPU值較低，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)升級和轉(zhuǎn)型回報周期較長；監(jiān)管常常導(dǎo)致家庭接入網(wǎng)絡(luò)升級延誤或增加其復(fù)雜性，而監(jiān)管機(jī)構(gòu)很少參與企業(yè)間網(wǎng)絡(luò)，包括定價、可用性和競爭；對許多運(yùn)營商而言，大量家庭寬帶用戶使用不同的技術(shù)和架構(gòu)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)升級和轉(zhuǎn)型復(fù)雜性提高；許多企業(yè)首席信息官（CIO）深知SDN為其業(yè)務(wù)所帶來的效益，并且與其服務(wù)提供商一起在SDN/ NFV方面展開合作。在家庭寬帶接入網(wǎng)領(lǐng)域，用戶主要考慮費(fèi)用、內(nèi)容和體驗(yàn)質(zhì)量等方面，他們不關(guān)心技術(shù)為服務(wù)提供商帶來的潛在成本節(jié)約，除非服務(wù)提供商的成本節(jié)約導(dǎo)致其資費(fèi)降低。

盡管家庭寬帶接入網(wǎng)格局對SDN/ NFV的快速采用構(gòu)成挑戰(zhàn)，但當(dāng)升級新寬帶技術(shù)時，便會積極采用SDN/NFV技術(shù)。SDN功能伴隨帶寬和服務(wù)升級滲透到有線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。在某些情況下，新解決方案旨在包括在早期產(chǎn)品中不可用或不被考慮的SDN功能，新的R/G屬于這個范疇，因?yàn)樗鼈兡軌蛑С只谠频奶摂M化服務(wù)。在其他情況下，SDN功能針對銅線網(wǎng)絡(luò)升級、支持更深層次的光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（比如G.fast）以及針對同軸電纜網(wǎng)絡(luò)升級，在有線架構(gòu)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

圖1 G.fast架構(gòu)，來源：Ovum

SDN和G.fast在銅網(wǎng)絡(luò)中得到應(yīng)用

盡管國際電信聯(lián)盟（ITU）銅網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的第一階段指定100米為500Mbit/s、150米為250Mbit/s，200米為200Mbit/s，但G.fast速率未來可以達(dá)到10Gbit/s。預(yù)計(jì)在今年晚些時候，G.fast開始部署。

G.fast架構(gòu)的設(shè)計(jì)秉承著SDN本源，比如使用YANG數(shù)據(jù)建模語言的網(wǎng)絡(luò)配置協(xié)議，這有助于支持DPU管理（如圖1所示）。鑒于DPU很容易達(dá)到成百上千的數(shù)量(運(yùn)營商在一個多住宅單元場景部署G.fast的情況下)，同時實(shí)現(xiàn)無數(shù)DPU的可編程性和管理是運(yùn)營商收獲的一個主要效益。

盡管G.fast部署將于今年開始，但最初的增長將比較緩慢。圖2顯示了Ovum對寬帶接入設(shè)備預(yù)測，預(yù)計(jì)G.fast端口收入在2021年將超過3.4億美元，而這一數(shù)據(jù)在今年僅為1000萬美元。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球超過100家運(yùn)營商正在測試G.fast，AT&T、英國電信、中華電信、德國電信、Energia、Frontier、瑞士電信等運(yùn)營商公開討論了它們的測試或試驗(yàn)：其中Adtran支持60多項(xiàng)試驗(yàn)，而諾基亞支持超過35項(xiàng)試驗(yàn)。

SDN、CCAP、D-CCAP和DOCSIS 3.1在有線電視網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用

伴隨有線電視運(yùn)營商深入推動光纖滿足家庭用戶和企業(yè)客戶日漸增加的帶寬需求，它們努力推進(jìn)其網(wǎng)絡(luò)包含在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的分布式設(shè)備。有線電視運(yùn)營商需要從一個中央位置來操作、監(jiān)控和管理分布式設(shè)備。偏遠(yuǎn)地區(qū)可能沒有實(shí)際空間和電力來支持之前由前端CMTS設(shè)備控制的功能。有線電視運(yùn)營商渴望獲得靈活性來配置視頻流，改進(jìn)視頻質(zhì)量。同時，有線電視運(yùn)營商已經(jīng)開始升級到DOCSIS3.1，它將支持高階調(diào)制以及可用帶寬的擴(kuò)張。

下一代有線電視設(shè)備（包括DOCSIS3.1、CCAP和D-CCAP）旨在滿足SDN/NFV的功能：更有效地管理網(wǎng)絡(luò)、通過在虛擬堆棧上運(yùn)行許多功能來減少網(wǎng)絡(luò)的硬件布局、按需提供帶寬、支持更快的服務(wù)供應(yīng)、促進(jìn)故障恢復(fù)、使用戶能夠更多地控制對服務(wù)的選擇。

目前幾家大型有線電視運(yùn)營商已經(jīng)公開討論在各自網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用SDN的初步計(jì)劃。應(yīng)用途徑將與其設(shè)備升級路徑關(guān)聯(lián)。Ovum預(yù)計(jì)DOCSIS 3.1升級將快速增長（如圖3所示），這將進(jìn)而加速SDN在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。DOCSIS 3.1端口收入(下游和上游)預(yù)計(jì)在今年達(dá)到3000萬美元左右，并且有望在2021年達(dá)到5.6億美元，占DOCSIS端口總收入的78%。

SDN在下一代PON2光纖網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用

自2014年底以來，一些服務(wù)提供商宣布試驗(yàn)下一代PON2。下一代PON2架構(gòu)結(jié)合了GPON的成本優(yōu)勢（可以在一個波長上支持多個用戶）以及WDM-PON的波長靈活性（允許波長致力于特定用戶或應(yīng)用程序）。波長靈活性還支持相當(dāng)于本地環(huán)路開放的效果，即服務(wù)提供商可以向一個競爭對手分配或出租一個專門波長。最初的下一代PON2設(shè)備將支持4個可達(dá)10G的波長；然而，服務(wù)提供商可以選擇從一個波長開始，然后隨著時間的推移再添加波長。

Ovum對下一代PON2設(shè)備的預(yù)測偏低，這是因?yàn)榭紤]到可調(diào)光器件的高成本。然而，器件和設(shè)備供應(yīng)商正在研究降低可調(diào)光器件成本的技術(shù)。NGPON2最初的商用部署預(yù)計(jì)發(fā)生在2017年，但鑒于XGS-PON的低成本，下一代PON2設(shè)備收入在2021年之前不太可能達(dá)到1億美元。

圖2 基于銅（DSL和G.fast）設(shè)備類型收入預(yù)測，來源Ovum

圖3 DOCSIS設(shè)備類型收入預(yù)測，來源：Ovum

圖4 向虛擬家庭網(wǎng)關(guān)邁進(jìn)，來源：Ovum

在家庭網(wǎng)關(guān)中應(yīng)用SDN/NFV

業(yè)界圍繞完全消除實(shí)體R/G終端并完成虛擬化的可能性已經(jīng)展開了多輪討論。在與眾多供應(yīng)商和服務(wù)提供商多次討論之后，業(yè)界普遍共識是在未來許多年中實(shí)體終端仍將在有線寬帶家庭中占主導(dǎo)地位。此外，一些供應(yīng)商可向R/G添加媒體處理和存儲功能，使R/G能夠在連網(wǎng)家庭中發(fā)揮更大的作用。

從理論上講，消除R/ G或者重要功能會帶來節(jié)約，比如較低的資本支出和更低的運(yùn)營成本。事實(shí)上，家庭需要一個終端來支持家庭網(wǎng)絡(luò)，并且R/G的成本在持續(xù)下降。

此外，許多R/G已經(jīng)包含TR-069，從而支持自動的、基于服務(wù)器的配置以及監(jiān)控和管理功能。TR-069由寬帶論壇開發(fā)，寬帶論壇將其作為遠(yuǎn)程管理最終用戶終端的標(biāo)準(zhǔn)通信機(jī)制。不管是通過使用TR-069還是使用其他基于云的服務(wù)協(xié)議，我們都期望服務(wù)提供商通過云提供更多的服務(wù)和能力?；谠频姆?wù)開通支持新服務(wù)更快進(jìn)入市場以及現(xiàn)有服務(wù)更新，它還支持服務(wù)提供商試驗(yàn)服務(wù)，然后在用戶對新服務(wù)沒有或不感興趣的情況下終止服務(wù)。

圖4展示了R/G功能可以被轉(zhuǎn)移到服務(wù)提供商基于云的網(wǎng)絡(luò)上。許多這些虛擬的概念可以通過現(xiàn)有R/G來實(shí)現(xiàn)，比如通過封裝流量，使第三層功能能夠從第二層分離，從而支持基于云的服務(wù)。企業(yè)采用vCPE的速度與家庭用戶相比有明顯差異，企業(yè)迅速向vCPEs遷移，從而支持許多服務(wù)能夠從云直接到企業(yè)，SDN/NFV在來自多個供應(yīng)商的設(shè)備上可促進(jìn)服務(wù)連接。

編輯｜刁興玲 diaoxingling@bjxintong.com.cn