中国移动双千计划千兆宽带接入网的发展思路分析

随着光纤宽带接入技术的发展，以及高带宽需求业务如高清视频、智慧家庭及Cloud VR的逐步应用，千兆宽带已成为下一步全球宽带发展的焦点。

千兆宽带发展动能十足

政策驱动力

为推动我国千兆宽带的规模部署，各相关部门出台多项政策和文件，指导通信行业千兆宽带的发展方向。2019年5月8日，工信部、国资委发布《关于开展深入推进宽带网络提速降费支撑经济高质量发展2019专项行动的通知》；5月14日，国务院召开国务院常务会议，部署进一步推动网络提速降费，推动固定和移动宽带迈入千兆时代；5月15日，国务院常务会议明确了2019年主题为“深入推进宽带网络提速降费 支撑经济高质量发展”，并将“提速降费”目标归纳为“双G双提”“同网同速”“精准降费”三大目标。

随着各项指导政策的出台，千兆宽带的发展路线已基本明确，2019年将是国内千兆宽带规模部署的元年，千兆宽带时代正在加速到来。

千兆业务呼唤千兆宽带

随着时代的发展，用户和市场对宽带接入网络的业务需求逐渐走向多元化。传统宽带接入网络的发展立足于数据、视频和语音三大基础业务。由于技术的发展和互联网业务的兴起，数据业务已经从单纯的浏览网页，发展到承载各类立足于数据的、多媒体+交互融合的互联网业务。同时，视频业务正在由直播转向点播，清晰度发展到4K、8K，新型视频VR和AR很有可能成为未来的主流业务。另外，传统业务发生转变的同时，各类物联网和智能家居业务不断涌现，例如安防摄像头、家电控制、智能音响等。

千兆业务的发展离不开网络的支撑。各类新业务极大程度促进了用户对带宽的需求，除此之外，各类业务对用户体验的要求不一样。游戏业务对时延敏感；安防业务对安全性要求高；基于数据的语音类业务要求时延抖动低；VR业务对带宽和时延都提出了高要求。宽带接入网面向的业务繁杂，接口、协议、技术众多，所以，宽带接入网应该向着开放、灵活方向转型，打破传统封闭、耦合紧的软件系统架构。

中国移动“双千计划”促千兆宽带发展

为响应国家号召、提升用户体验，中国移动坚定落实“网络强国”“提速降费”等政策部署，中国移动将通过全面实施“双千计划”、推动双千兆更好地服务个人、家庭、政企、城市等四大领域数字化创新，汇聚经济社会发展动能，激发经济社会发展动力。在推动智慧家庭发展方面，中国移动将立足“双千计划”，打造涵盖“全屋智连”的千兆家庭网络、“全屋智能”家居设备、“全家智享”家庭生活的“三全三智”智慧家庭产品体系，助力亿万家庭迈入智能化时代，为用户带来全新的智慧家庭体验。中国移动还将持续拓宽智慧家庭内涵外延，推出智慧社区解决方案，提供车辆管理、人脸识别、智能门禁等服务，推动美好家庭延展美好社区。

目前，中国移动固网宽带用户总数保持第一，截至2019年6月底，中国移动固网宽带用户净增212.1万户，总数达到1.74893亿户。中国移动在固网宽带领域呈现出厚积薄发之势。

千兆宽带接入网发展思路

打造创新型接入网架构

宽带接入网络面向家庭、政企市场，处于创新大时代的前沿，客户需求、竞争及技术发展都驱动网络不断发展。在这种背景下，在保护投资的基础上，如何实现平滑演进到未来架构，解决局端和终端设备解耦，快速引入新业务，应对激烈的市场竞争是接入网发展面临的重大挑战。

当下，宽带接入网络SDN、NFV、云化已经成为发展趋势，也是应对如上挑战的一种全球性解决方案。BBF发布了下一代基础设施云化架构的Cloud CO架构标准TR-384，希望对运营商使用SDN、NFV和云技术支持网络功能进行标准化定义，形成Open Broadband的产业社区。ONF较早开始研发、试验宽带接入网络SDN、NFV、云化开源平台，得到了欧美运营商及创新设备厂家的支持，并推出了代号为SEBA（SDN Enabled Broadband Access,基于SDN的宽带接入）的开源参考实现，以加快运营商宽带接入网络管控平台云化部署进程。ITU-T、IEEE、ETSI和Cablelabs等标准组织也都进行了相关研究和标准化工作。

在上述背景下，中国移动结合自身业务特点及现网实际部署情况，提出了面向统一集中管控的vOLT技术架构和开放式CAMI接口，既适应未来网络开放架构演进趋势，又通过统一标准化的南北向接口及模块，解决传统互通模式解耦周期长、问题定位难度大和一致性难以保障等问题。

图1  中国移动vOLT创新架构

中国移动vOLT系统包括EMS/SDN控制器、OLT-CP、OLT-UP和ONU设备。其中，OLT-CP主要实现将OLT中的ONU设备管理功能及相关联的OLT管控功能从硬件设备中分离出来，实现设备管控和转发设备的分离，包括管控处理模块和CAMI模块。如图1所示。

管控处理模块实现上层管理系统平台如EMS、SDN控制器等PON管理请求的接收、分析和处理；通过CAMI API接口发送ONU管控处理请求和ONU上报消息，通过厂家自定义接口实现其它PON系统管控功能。

CAMI模块是实现统一管控ONU的主要功能模块。它对管控处理模块提供标准的API接口，并且实现OMCI协议处理功能。

从技术上看，中国移动vOLT具体包括如下目标：

统一、集中实现PON接入网关设备/ONU管控模块——CAMI（Common Access Management Interface，通用接入管理接口）及云化部署，实现其与厂家设备的集成，快速、高效率解决现网多厂家设备互通问题，支持全网大规模接入网关业务和设备的快速创新和交付；

逐步实现统一的宽带接入网络管控架构，屏蔽不同宽带接入技术的差异，降低底层宽带接入技术演进对上层系统（如OSS、EMS、SDN控制器等）带来的影响和升级改造；

逐步推动和实现宽带接入设备统一、标准的北向接口，实现动态可编程，提供自动化编排能力支撑，进一步推动OLT设备开放化；

管控系统平台云化部署，实现云网协同，动态扩展，实现系统灵活升级和新业务快速部署。

进一步提升宽带接入网络基础能力

思科VNI预测，未来几年网络流量年复合增长率26%，基本3年翻一番，视频业务将爆发式增长，视频流量的占比将超过80%，视频业务是固网最重要的数字化业务。因此，主流运营商均推出家宽大视频战略，通过差异化的视频包，提升竞争力，增加ARPU。其中，4K已成熟商用，8K/VR业务开展成为未来的战略争夺点。VR体验、沉浸体验、互交体验对宽带及时延的要求如表所示。

表  VR体验、沉浸体验、互交体验的技术特点及对宽带和时延的要求

带宽是接入网基础能力的核心指标，开通200M宽带业务已逼近GPON线路带宽极限（按照典型ODN 1:32分路比），从2016年开始，中国移动开始进行GPON向10G GPON的现网升级，并从2017年起开始启动规模部署10G GPON FTTH。为进一步推动10G GPON产业链成熟，降低建网成本，中国移动在2018年全球率先完成XG(S)-PON互通解耦，并从2019年开始集采和商用部署解耦型千兆智能网关（包括对称和非对称型）。平滑演进是网络升级的基本要求，对于接入网主要需要解决两方面的问题：对现网存量ODN的兼容；最大化便利和简化的升级部署方案。

基于以上两点目标，为未来宽带业务的发展预留更大的弹性，从2017年开始中国移动明确提出对于32dBm功率预算的XGS-PON Combo线路板卡的需求，并持续推动XGS-PON产业链上电芯片、光芯片的成熟，并在2019年率先启动满足32dBm功率预算要求的XGS-PON Combo技术的商用部署。

如何把10G的线路带宽更灵活地在用户侧落地，就需要进一步提升智能家庭网关对大带宽业务流承载能力、高速业务插件的处理响应能力和Wi-Fi的覆盖能力。另外，通过智能组网终端与智能家庭网关的Wi-Fi协同实现延伸运营商对用户家庭网络覆盖能力，同时提升对用户家庭网络的运维能力，为用户提供更好的家庭网路体验也是目前国内运营商的家庭侧网络发展趋势之一。对于多AP的协同，针对较大户型家庭还可以进一步引入mesh功能，实现Wi-Fi自组网、无缝漫游。运营商还可在此基础上对家庭网络质量、业务感知/体验优化、物联网终端等多维度丰富智慧家庭的体验。

国内10G PON已经规模商用，面向下一个7年后（每一代PON技术大约生命周期）的超千兆业务，例如6自由度VR交互游戏以及5G小基站移动回传等业务承载，对下一代PON在带宽、时延、同步精度等网络指标和网络切片能力等方面将提出新的需求。基于GPON/EPON时代同步，10G PON时代突破打下的国内产业基础，由国内企业牵头于2018年初在ITU-T联合成功完成50G PON标准立项，引领确立了下一代PON的技术发展路线。目前50G PON的需求部分G.hsp.req的Draft正在起草阶段，波长规划和速率选择已经基本达成共识，当前焦点主要集中在PMD层的规格和指标要求，这反映出高功率预算、高速突发发送/接收对电芯片和光芯片带来的巨大技术挑战，所以50G PON已进入关键技术攻关阶段，需要上下游产业链精诚协力。

千兆时代的业务质量和用户体验提升思路

有线宽带是一个端到端网络，除了直接面向用户外，还需要面向多业务承载，而不同业务对于网络KPI的要求又有不同。传统网络只负责连接并不感知业务，有线宽带网络的规模优势要充分发挥，就必须要建立端到端的宽带业务质量监测体系，包括以下几方面。

完善业务KQI采集手段

Ÿ 软探针方案，主要部署在智能网关和机顶盒上；

Ÿ 硬探针方案，根据需要机动、非静态部署；

Ÿ 集中式DPI，主要部署在省网核心和城域出口；

软探针主要受限于终端硬件设备能力，现阶段被动监测能力有限，但更靠近用户对业务KQI监测更准确；集中式DPI采用被动方式监测业务质量，覆盖业务质量指标更灵活，但投资较大，需针对家宽业务特点做功能定制化裁剪和部署方案优化，降低部署成本。

统一业务质量指标体系

有线宽带新业务不断涌现，业务质量指标需要不断完善，不断丰富家庭宽带业务指标体系，覆盖更多的家庭宽带业务场景。同时还需要保证不同采集方案、不同采集位置、不同采集设备的业务质量指标的计算方式需要统一。

引入AI关联KQI与KPI 实现主动运维

针对家庭宽带存在的用户体验与网络质量指标不同步、业务问题发现由用户投诉触发事后被动、解决途径为人工上门低效成本高等问题，需要分阶段构建网络KPI与业务KQI的关联能力，这就需要引入AI和大数据技术，对家庭宽带端到端网元上采集的网络KPI数据和业务KQI采集点（DPI、软探针）获取的数据进行挖掘和建模，实现从“被动运维”向“主动运维”“智能运维”转变，对已出现问题能快速故障定界和尽可能远程排障、对未出现问题能提前发现和问题消灭在萌芽中，这样才能充分发挥千兆有线宽带网络的优势。

展望

千兆业务时代，有线宽带接入网发展呈现宽带化、智能化、虚拟化趋势，SDN/NFV、AI等IT、DT新技术浪潮正在深刻重塑CT基础设施，千兆时代的新业务对网络带宽、时延、智能运维、网络开放都提出了更高要求，运营商需要打造一张更高标准的统一接入平台，更好地服务个人（5G）、家庭（智慧家庭）、政企（VPN上云/互联）、城市（智慧城市）等四大领域数字化创新。

来源；通信世界