序言
通信產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入一個(gè)新的變革和高速發(fā)展期，互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò )的深入融合成為信息通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的重要特征，行業(yè)顛覆與重構正在出現。一方面，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展和各種顛覆性新技術(shù)的不斷涌現對通信網(wǎng)絡(luò )提出了更高的要求；另一方面，IT技術(shù)進(jìn)步，尤其是新型數據中心和云計算技術(shù)的成熟和廣泛應用推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )向超寬帶“云”網(wǎng)絡(luò )發(fā)展。最高的網(wǎng)絡(luò )性能、最低的每比特傳送成本和最個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò )是未來(lái)網(wǎng)絡(luò )將要重點(diǎn)面對的三大需求。AllIP、SDN/NFV和云將是未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的三大使能技術(shù)。寬帶化、移動(dòng)化、泛在化和融合化將是未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展趨勢。在2015年，信息通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展主要體現在以下方面：
- 全方位超寬帶接入助力“寬帶中國”戰略
PON接入技術(shù)在理論研究、產(chǎn)品研發(fā)和網(wǎng)絡(luò )部署上取得了長(cháng)足發(fā)展，G/EPON正成為PON接入的主流技術(shù)。從技術(shù)演進(jìn)看，GPON由單波長(cháng)向TDM和WDM相結合的NG-PON2發(fā)展，接入速率從2.5Gbps提升到80Gbps（上下行）；EPON技術(shù)正向10GEPON發(fā)展，接入速率從1Gbps提升到10Gbps（上下行）。從網(wǎng)絡(luò )部署看，以GPON技術(shù)主導的超寬帶接入應用將更加廣泛，光纖入戶(hù)已成趨勢，企業(yè)網(wǎng)絡(luò )“光進(jìn)銅退”漸入高潮。據Infonetics統計，至2014年中，全球FTTH用戶(hù)已達8500萬(wàn)，并以每年超20%的速度增長(cháng)。超寬帶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的高速發(fā)展也為固定寬帶接入帶來(lái)新的契機。LTE技術(shù)需要部署更多的小蜂窩基站來(lái)實(shí)現高速、無(wú)縫覆蓋，其位置更接近用戶(hù)，與FTTX形成一定的疊加效應， 移動(dòng)回程正成為PON的重要應用領(lǐng)域。另外，新形態(tài)的家庭智能終端不斷涌現，通過(guò)采用開(kāi)放系統、增強處理能力、簡(jiǎn)化管理等手段，為智能家居的發(fā)展提供保障，并正向云端一體化方向演進(jìn)。
以矢量和G.fast為代表的新一代銅線(xiàn)接入技術(shù)正成為超寬帶接入的重要解決方案之一。矢量技術(shù)解決銅線(xiàn)線(xiàn)纜間的信號串擾，有效提升性能，在400米距離時(shí)，接入速率可達到100Mbps；G.fast技術(shù)有效接入速率可超1Gbps，貝爾實(shí)驗室最新研究成果XG.fast可將銅線(xiàn)傳輸速率提升到10Gbps。基于創(chuàng )新技術(shù)的銅線(xiàn)解決方案利用已有銅線(xiàn)資源，可實(shí)現與PON相媲美的寬帶接入速度，并大大降低成本，是寬帶提速的一種有效補充方案。
- 深度覆蓋和融合推動(dòng)LTE網(wǎng)絡(luò )發(fā)展，4.5G預熱新一代移動(dòng)技術(shù)
實(shí)現LTE網(wǎng)絡(luò )的深度和廣度覆蓋，支持TD-LTE和LTEFDD融合是2015年LTE網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展重點(diǎn)。隨著(zhù)TD-LTE商用網(wǎng)絡(luò )的部署和LTE混合組網(wǎng)試驗的實(shí)施，LTE網(wǎng)絡(luò )已基本實(shí)現城市的信號覆蓋。在未來(lái)一年，LTE網(wǎng)絡(luò )將在發(fā)達地區向鄉鎮和農村進(jìn)一步延伸，以達到網(wǎng)絡(luò )的連續覆蓋；同時(shí)，LTE網(wǎng)絡(luò )將從做廣向做深轉變，即在熱點(diǎn)地區、室內、特殊場(chǎng)景（高速公路、高鐵、河流等）和小區邊緣進(jìn)行容量提升與信號覆蓋完善。另外，為實(shí)現資源共享和提升用戶(hù)體驗，TD-LTE和LTE FDD將在網(wǎng)絡(luò )、業(yè)務(wù)和管理等層面不斷融合。
隨著(zhù)LTE網(wǎng)絡(luò )的部署和5G研究逐步展開(kāi)，在5G商用之前，4.5G正成為業(yè)界的關(guān)注熱點(diǎn)。在一些特定的應用場(chǎng)景，不需要改變4G的空口標準，直接應用5G的部分無(wú)線(xiàn)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )架構，用戶(hù)使用4G終端，提前得到5G的部分體驗。載波聚合CA、多點(diǎn)協(xié)同傳輸（CoMP+DC）以及LTE與WiFi的多連接等無(wú)線(xiàn)技術(shù)，將進(jìn)一步提高用戶(hù)的接入帶寬。網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化將成為下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )架構的主要特征。與現有的基帶池+RRH的LTE架構不同，4.5G及其后續的移動(dòng)網(wǎng)將引入標準IT硬件平臺，通過(guò)云計算技術(shù)對網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化，形成一個(gè)虛擬的基站。基站的大部分信號處理功能，即L2/L3層將由數據中心中的GPP（通用處理器）實(shí)現；而面對L1層的高性能要求，GPP取代專(zhuān)用處理器尚須時(shí)日。預計4.5G的網(wǎng)絡(luò )部署和使用將從2016年開(kāi)始。目前ITU-R已基本明確5G的需求和關(guān)鍵性能指標并確定5G研究的時(shí)間表。業(yè)界對5G主要關(guān)鍵技術(shù)，如大規模天線(xiàn)陣列、毫米波技術(shù)、新型網(wǎng)絡(luò )架構、新型空口設計的研究逐漸聚焦和深入。
- 動(dòng)態(tài)可編程，提升睿智光傳輸網(wǎng)絡(luò )
更高的業(yè)務(wù)體驗質(zhì)量驅動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò )不斷向資源的動(dòng)態(tài)配置方向演進(jìn)，光層的動(dòng)態(tài)可編程能力正成為光網(wǎng)絡(luò )的重要特征。采用光層可編程能力，按需動(dòng)態(tài)調整硬件的配置、狀態(tài)、編碼等，以靈活組織傳輸資源、公平分配資源和高效利用資源，在滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求的同時(shí)，提供優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò )和降低傳輸網(wǎng)的總體成本。靈活柵格、在線(xiàn)編碼改變、傳輸速率（100G/200G/400G）按需調整等技術(shù)和光模塊的應用，在硬件上支撐了動(dòng)態(tài)可編程光網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現。伴隨SDN架構和技術(shù)的發(fā)展，光網(wǎng)絡(luò )亦將逐步引入SDN控制器和支持SDN的傳輸網(wǎng)元，實(shí)現傳輸網(wǎng)的集中控制及控制層與數據層的分離；提供開(kāi)放式接口和網(wǎng)絡(luò )抽象，實(shí)現分片化的虛擬網(wǎng)絡(luò )，滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )租戶(hù)對傳輸資源的動(dòng)態(tài)調動(dòng)。
傳輸網(wǎng)將面臨實(shí)質(zhì)性調整及過(guò)渡轉型。支持電路業(yè)務(wù)的傳統網(wǎng)絡(luò )進(jìn)入淘汰期，多業(yè)務(wù)傳輸平臺面臨整合，承載業(yè)務(wù)將被轉移到PTN、OTN傳輸平臺，部分網(wǎng)絡(luò )引入T-SDN平臺；光波長(cháng)做為高速快捷通道，提供業(yè)務(wù)的直接承載。光和IP不斷的融合，在數據平面維持兩個(gè)平面，采用靈活匯聚和帶寬優(yōu)化能力，提供最佳的帶寬利用；在管理平面實(shí)現統一管理、統一拓撲、精準故障定位等，滿(mǎn)足跨層的智能管理；通過(guò)GMPLSUNI接口，實(shí)現IP和光層的控制協(xié)同，保證資源的按需動(dòng)態(tài)配置和運營(yíng)維護，并逐步引入SDN控制器。
- 大容量核心和智能化邊緣，鑄就新型IP網(wǎng)絡(luò )
IP骨干網(wǎng)核心路由器向大容量、高密度和低功耗方向持續演進(jìn)。傳統的路由器集群中廣泛部署的POS接口逐漸被低成本的高速以太接口替代。現有IP路由器線(xiàn)卡的光收發(fā)元件及調制器尺寸遠遠大于電路元件，因此難以提升線(xiàn)卡的接口密度。通過(guò)在單塊微型芯片上集成光和電子元件，硅光子技術(shù)能夠讓路由器線(xiàn)卡獲得更大密度的I/O帶寬。同時(shí)，由于光路的耗電量大幅下降，硅光子技術(shù)也降低了系統的整體功耗。可以預計，帶有硅光子芯片的模塊化路由器將大幅提升互聯(lián)網(wǎng)速度。
IP城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)邊緣將逐漸引入SDN技術(shù)，軟件將在IP網(wǎng)絡(luò )中發(fā)揮更重要的作用。在城域網(wǎng)，SDN技術(shù)的引入有助于實(shí)現業(yè)務(wù)的智能控制，通過(guò)將策略控制和各種業(yè)務(wù)鏈功能組合，可以針對用戶(hù)方便靈活地實(shí)現業(yè)務(wù)差異化功能。在數據中心，當計算和存儲資源虛擬化之后，用戶(hù)迫切希望網(wǎng)絡(luò )的虛擬化功能從數據中心內部延伸到企業(yè)總部乃至各分支機構，軟件定義的VPN業(yè)務(wù)將成為新的發(fā)展動(dòng)向。在廣域網(wǎng)，分層的SDN控制器可以將IP層和光層資源進(jìn)行聯(lián)合調度，優(yōu)化業(yè)務(wù)流量和流向，實(shí)現帶寬的動(dòng)態(tài)分配，為用戶(hù)提供更加有保障的QoS服務(wù)和更靈活的計費策略。
- SDN和NFV 驅動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )重構
SDN從數據中心和園區網(wǎng)向電信網(wǎng)各層面深度擴展。隨著(zhù)SDN在數據中心的成功部署，運營(yíng)商開(kāi)始考慮將現有電信網(wǎng)絡(luò )改造成SDN架構。SDN通過(guò)集中控制簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò )；在端到端的網(wǎng)絡(luò )資源被抽象之后，各種不同網(wǎng)元的轉發(fā)特性獲得統一，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )更加容易適配，也更方便編程并迅速提供新的業(yè)務(wù)。為了實(shí)現跨層、跨域、跨廠(chǎng)家的互操作，SDN控制器將采用多層架構。網(wǎng)絡(luò )中支持Openflow的白盒設備和現網(wǎng)網(wǎng)元將長(cháng)期共存。SDN不僅在業(yè)務(wù)層和轉發(fā)層之間提供了靈活的控制，也為用戶(hù)接入和管理、數據中心和承載網(wǎng)絡(luò )、IP和光網(wǎng)絡(luò )之間提供了端到端的協(xié)作手段，實(shí)現對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )資源協(xié)調調度。
NFV從技術(shù)驗證轉向商業(yè)部署。為了采用通用硬件加軟件的方式實(shí)現各種網(wǎng)絡(luò )功能和虛擬化，運營(yíng)商需要建設各種云計算基礎設施，即各種NFV邊際云。通用硬件包括各種基于X86架構的服務(wù)器和以太網(wǎng)交換機等廉價(jià)設備，云計算的業(yè)務(wù)編排器在整個(gè)自動(dòng)化管理中將起到重要作用。隨著(zhù)計算、存儲和網(wǎng)絡(luò )的虛擬化，運營(yíng)商的OSS系統也將更新?lián)Q代，新的OSS系統將充分利用軟件的自動(dòng)化功能，使得改造后的業(yè)務(wù)流程將更加靈活，業(yè)務(wù)提供周期大幅縮短。各種網(wǎng)絡(luò )功能將以軟件方式交付給運營(yíng)商，而網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商只需要在云計算數據中心環(huán)境下安裝、運行并維護該軟件。
