軟件定義光層，構建深度融合光網(wǎng)絡(luò )
當前10M~20Mbps的接入網(wǎng)速率已經(jīng)達到了普及的程度（普及率45%），而未來(lái)數年，50Mbps以上的速率將很快成為市場(chǎng)的主流（預計普及率在25%以上）。主流運營(yíng)商普遍規劃了接入設備到2018年可以滿(mǎn)足50%~100%的用戶(hù)開(kāi)通100Mbps+以上帶寬的能力。
視頻應用是流量增長(cháng)的重要推手，并且因為更多用戶(hù)的使用習慣向在線(xiàn)點(diǎn)播、下載觀(guān)看轉變，更多的流量從組播向單播轉變。CDN將在城域網(wǎng)被廣泛部署。接入網(wǎng)顯現出比長(cháng)途骨干網(wǎng)更快的流量增長(cháng)。接入網(wǎng)設備至少規劃2018年能應對3~4倍的未來(lái)流量增長(cháng)。
主流運營(yíng)商普遍建設的綜合接入節點(diǎn)將是接入層光纖的匯聚之地，這些光纖可以作為PON的主干光纖、IP RAN移動(dòng)回程的光纖、企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)的專(zhuān)線(xiàn)光纖。但這些光纖資源當前還很少是被上述不同使用場(chǎng)景共享的。
移動(dòng)寬帶當前就需要利用經(jīng)濟可靠的PON光纖資源，承載小基站來(lái)提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的覆蓋深度。未來(lái)無(wú)線(xiàn)基帶資源池化的C-RAN方案，BBU將更進(jìn)一步的向綜合接入節點(diǎn)位置集中，RRU將更多且更靠近手機用戶(hù)，其大帶寬、低時(shí)延、低抖動(dòng)的移動(dòng)前傳業(yè)務(wù)要求，將需要更多的綜合接入節點(diǎn)的接入光纖資源。
當前固網(wǎng)接入的主流技術(shù)是單波長(cháng)2.5G/1G的GE PON。單波長(cháng)10G/2.5G的10G PON技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始部署，后續將演進(jìn)到NGPON2。運營(yíng)商面臨不同使用場(chǎng)景下，幾代PON技術(shù)的長(cháng)期共存需求。
SDN技術(shù)的核心是對資源的全局觀(guān)，可以集中協(xié)調不同應用之間的資源競爭，狹義的Openflow控制器主要是對轉發(fā)路徑、流量工程等集中計算，僅涉及MAC轉發(fā)和路由轉發(fā)。而OLT所在的綜合接入節點(diǎn)，面對如此多的不同光纖使用場(chǎng)景，我們建議通過(guò)軟件定義光層（SDO）技術(shù)，將軟件可編程的特性擴展到MAC層以下，對PMD、PHY、波長(cháng)都可以軟件編程設置其工作模式，從而實(shí)現對光纖資源的充分利用。可控制的物理實(shí)體主要是OLT和ONU的光層和MAC層。
SDO的主要特性如下：
1.任意波長(cháng)，可配置P2P或P2MP的MAC工作模式；
2.任意波長(cháng)線(xiàn)路速率，PMD層的工作模式可設置（GE/10GE/2.5G GPON/10G PON等）；
3.FEC、加密等算法可配置，未來(lái)可配調制制式。
SDO技術(shù)帶給運營(yíng)商的好處有：
1.同一ODN可以同時(shí)承載家庭用戶(hù)接入，及對延遲敏感高的移動(dòng)業(yè)務(wù)、高安全要求的企業(yè)用戶(hù)業(yè)務(wù)，實(shí)現多張網(wǎng)的深度融合；
2.OLT業(yè)務(wù)板卡歸一化，簡(jiǎn)化備品備件和運維；
3.可以對TWDM-PON的ONU進(jìn)行動(dòng)態(tài)波長(cháng)管理，當ONU流量較低時(shí)，可以聚集到少量波長(cháng)上工作，降低OLT功耗。
固網(wǎng)接入控制器，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放
當前城域網(wǎng)一般是接入網(wǎng)設備的一個(gè)管理邊界，比如國內運營(yíng)商以省一級單位管理下轄的所有接入設備，隨著(zhù)OTT業(yè)務(wù)的沖擊，很多OTT服務(wù)都是跨省和跨運營(yíng)商的，運營(yíng)商越來(lái)越需要集約化管理網(wǎng)絡(luò )資源。而依靠逐級的OSS系統提供省級，乃至全國級別的業(yè)務(wù)控制，效果并不理想。
運營(yíng)商引入SDN技術(shù)，當OLT實(shí)現了控制轉發(fā)分離后，可以在接入域設置接入控制器vOLT對物理OLT進(jìn)行集中控制，然后在控制器上實(shí)現網(wǎng)絡(luò )虛擬化。
運營(yíng)商利用固網(wǎng)接入控制器虛擬多個(gè)業(yè)務(wù)專(zhuān)網(wǎng)，運營(yíng)商想建設一張全國性的Wi-Fi承載網(wǎng)用于流量經(jīng)營(yíng)，采用SDN和NFV技術(shù)，可以將網(wǎng)絡(luò )基礎設施虛擬成多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò )，企業(yè)Wi-Fi專(zhuān)網(wǎng)和普通固網(wǎng)業(yè)務(wù)隔離，多層控制器實(shí)現分域情況下的端到端控制。云化部署的省級VNF實(shí)現Wi-Fi終端并發(fā)數量控制、認證、鑒權、APP消息推送等網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化。運營(yíng)商可設立全國性的OTT對接中心，統一開(kāi)放后向接口給OTT服務(wù)商；終端植入運營(yíng)商APP作為策略執行體。
另外，運營(yíng)商的業(yè)務(wù)連接通常是跨管理域的，所以固網(wǎng)接入控制器vOLT，必然需要有更高一級的業(yè)務(wù)編排層或控制器對其進(jìn)行控制，網(wǎng)絡(luò )控制器的部署必然是個(gè)長(cháng)期的過(guò)程，不會(huì )一蹴而就，各級SDN控制器/編排器會(huì )和當前已經(jīng)建立的OSS系統長(cháng)期共存。
接入網(wǎng)演進(jìn)策略
接入網(wǎng)從長(cháng)期看不會(huì )改變用戶(hù)接入點(diǎn)數量眾多，接入介質(zhì)因地制宜的特點(diǎn)。在各種介質(zhì)中，光纖具備優(yōu)異傳輸特性，和提供更高帶寬的潛力，運營(yíng)商會(huì )繼續推進(jìn)Fiber Deeper的戰略，使光纖無(wú)限接近用戶(hù)接入點(diǎn)。但在廣覆蓋的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )的控制點(diǎn)需要減少和集中，以降低網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)成本。網(wǎng)絡(luò )彈性和自動(dòng)化配置能力需要增強，以匹配互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)部署周期。利用SDN控制轉發(fā)分離、控制集中的特性，采取下面的演進(jìn)步驟，最終可達成上述目標。
第一步聚合：沿用接入網(wǎng)匯聚后再交換的業(yè)務(wù)控制邏輯，將轉發(fā)和控制的能力先向OLT集中。OLT通過(guò)vONU匯聚簡(jiǎn)單接入管道，通過(guò)SDO實(shí)現ODN帶寬資源的充分挖掘和彈性分配；實(shí)現接入網(wǎng)絡(luò )的轉發(fā)和管控OLT聚合和固移網(wǎng)絡(luò )的深度聚合。
第二步虛擬：在OLT上實(shí)現控制轉發(fā)分離，特別是L4—L7層可NFV實(shí)現的相關(guān)功能逐步上移到接入域控制器及其上的網(wǎng)絡(luò )編排層實(shí)現。比如VoIP的SIP ALG功能、DHCP Server/Relay功能，IGMP proxy功能，IP動(dòng)態(tài)路由功能，統計數據及用戶(hù)行為分析功能等；實(shí)現接入網(wǎng)絡(luò )的多虛一和一虛多。
第三步開(kāi)放：借助SDN控制器的運用，實(shí)現更靈活的開(kāi)放Overlay的網(wǎng)絡(luò )，運營(yíng)商負責從OLT到OLT或OLT到IDC的下層多業(yè)務(wù)復用的WAN連接，用戶(hù)負責上層主機之間的業(yè)務(wù)連接。這種架構也兼容現有的QinQ（外層運營(yíng)商SVLAN，內層用戶(hù)CVLAN）的傳統VLAN規劃方式。只是SDN控制器有更全局的把控，除了SVLAN，也可以根據轉發(fā)設備的能力，使用LSP隧道、VxLAN隧道等其他方式。且整個(gè)連接是控制器自動(dòng)配置的，不再需要運維人員手動(dòng)地去逐段網(wǎng)絡(luò )配置VLAN。最終實(shí)現網(wǎng)絡(luò )靈活開(kāi)放。
