家庭寬帶網絡存SDN/NFV“藍?！边\營商如何深耕四大應用場景

Ovum組件和智能網絡首席分析師│Julie Kunstler

家庭寬帶網絡存SDN/NFV“藍海”運營商如何深耕四大應用場景

Ovum組件和智能網絡首席分析師│Julie Kunstler

盡管家庭接入網絡領域對SDN/NFV的快速采用存在困難，但當運營商升級寬帶技術時，便會積極采用SDN/NFV技術，SDN將伴隨帶寬和服務升級滲透到有線寬帶接入網絡中。

SDN和NFV技術是支持服務提供商向更為靈活網絡遷移的至關重要的工具，它們支持更快地擴展、更快地轉移資源以匹配客戶需求，并能夠更快地投向市場。到2025年，大部分發達市場的服務提供商都將提供SDN和NFV，重構網絡架構，提供差異化的服務。

SDN/NFV在家庭寬帶網絡的應用落后于企業網絡

然而，即使在發達市場，SDN/NFV在家庭寬帶網絡領域的應用也落后于在企業網絡領域的應用。這其中的原因涉及運營、業務和監管等各方面。例如：家庭用戶ARPU值較低，導致網絡升級和轉型回報周期較長；監管常常導致家庭接入網絡升級延誤或增加其復雜性，而監管機構很少參與企業間網絡，包括定價、可用性和競爭；對許多運營商而言，大量家庭寬帶用戶使用不同的技術和架構導致網絡升級和轉型復雜性提高；許多企業首席信息官（CIO）深知SDN為其業務所帶來的效益，并且與其服務提供商一起在SDN/ NFV方面展開合作。在家庭寬帶接入網領域，用戶主要考慮費用、內容和體驗質量等方面，他們不關心技術為服務提供商帶來的潛在成本節約，除非服務提供商的成本節約導致其資費降低。

盡管家庭寬帶接入網格局對SDN/ NFV的快速采用構成挑戰，但當升級新寬帶技術時，便會積極采用SDN/NFV技術。SDN功能伴隨帶寬和服務升級滲透到有線寬帶接入網絡。在某些情況下，新解決方案旨在包括在早期產品中不可用或不被考慮的SDN功能，新的R/G屬于這個范疇，因為它們能夠支持基于云的虛擬化服務。在其他情況下，SDN功能針對銅線網絡升級、支持更深層次的光纖網絡架構（比如G.fast）以及針對同軸電纜網絡升級，在有線架構方面發揮著至關重要的作用。

圖1 G.fast架構，來源：Ovum

SDN和G.fast在銅網絡中得到應用

盡管國際電信聯盟（ITU）銅網絡標準的第一階段指定100米為500Mbit/s、150米為250Mbit/s，200米為200Mbit/s，但G.fast速率未來可以達到10Gbit/s。預計在今年晚些時候，G.fast開始部署。

G.fast架構的設計秉承著SDN本源，比如使用YANG數據建模語言的網絡配置協議，這有助于支持DPU管理（如圖1所示）。鑒于DPU很容易達到成百上千的數量(運營商在一個多住宅單元場景部署G.fast的情況下)，同時實現無數DPU的可編程性和管理是運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對寬帶接入設備預測，預計G.fast端口收入在2021年將超過3.4億美元，而這一數據在今年僅為1000萬美元。

據統計，全球超過100家運營商正在測試G.fast，AT&T、英國電信、中華電信、德國電信、Energia、Frontier、瑞士電信等運營商公開討論了它們的測試或試驗：其中Adtran支持60多項試驗，而諾基亞支持超過35項試驗。

SDN、CCAP、D-CCAP和DOCSIS 3.1在有線電視網絡中應用

伴隨有線電視運營商深入推動光纖滿足家庭用戶和企業客戶日漸增加的帶寬需求，它們努力推進其網絡包含在遠程節點的分布式設備。有線電視運營商需要從一個中央位置來操作、監控和管理分布式設備。偏遠地區可能沒有實際空間和電力來支持之前由前端CMTS設備控制的功能。有線電視運營商渴望獲得靈活性來配置視頻流，改進視頻質量。同時，有線電視運營商已經開始升級到DOCSIS3.1，它將支持高階調制以及可用帶寬的擴張。

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

目前幾家大型有線電視運營商已經公開討論在各自網絡中應用SDN的初步計劃。應用途徑將與其設備升級路徑關聯。Ovum預計DOCSIS 3.1升級將快速增長（如圖3所示），這將進而加速SDN在有線電視網絡中的應用。DOCSIS 3.1端口收入(下游和上游)預計在今年達到3000萬美元左右，并且有望在2021年達到5.6億美元，占DOCSIS端口總收入的78%。

SDN在下一代PON2光纖網絡中應用

自2014年底以來，一些服務提供商宣布試驗下一代PON2。下一代PON2架構結合了GPON的成本優勢（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用程序）。波長靈活性還支持相當于本地環路開放的效果，即服務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設備將支持4個可達10G的波長；然而，服務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設備的預測偏低，這是因為考慮到可調光器件的高成本。然而，器件和設備供應商正在研究降低可調光器件成本的技術。NGPON2最初的商用部署預計發生在2017年，但鑒于XGS-PON的低成本，下一代PON2設備收入在2021年之前不太可能達到1億美元。

圖2 基于銅（DSL和G.fast）設備類型收入預測，來源Ovum

圖3 DOCSIS設備類型收入預測，來源：Ovum

圖4 向虛擬家庭網關邁進，來源：Ovum

在家庭網關中應用SDN/NFV

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

從理論上講，消除R/ G或者重要功能會帶來節約，比如較低的資本支出和更低的運營成本。事實上，家庭需要一個終端來支持家庭網絡，并且R/G的成本在持續下降。

此外，許多R/G已經包含TR-069，從而支持自動的、基于服務器的配置以及監控和管理功能。TR-069由寬帶論壇開發，寬帶論壇將其作為遠程管理最終用戶終端的標準通信機制。不管是通過使用TR-069還是使用其他基于云的服務協議，我們都期望服務提供商通過云提供更多的服務和能力。基于云的服務開通支持新服務更快進入市場以及現有服務更新，它還支持服務提供商試驗服務，然后在用戶對新服務沒有或不感興趣的情況下終止服務。

圖4展示了R/G功能可以被轉移到服務提供商基于云的網絡上。許多這些虛擬的概念可以通過現有R/G來實現，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。企業采用vCPE的速度與家庭用戶相比有明顯差異，企業迅速向vCPEs遷移，從而支持許多服務能夠從云直接到企業，SDN/NFV在來自多個供應商的設備上可促進服務連接。

編輯｜刁興玲 diaoxingling@bjxintong.com.cn