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思科引领有线接入技术迈向“云”时代

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DOCSIS标准发布近20年,目前已经发展到DOCSIS 3.1版本,并且延伸出CCAP、Packet Cable等一系列协议,为有线运营商基于光纤/同轴电缆(HFC)的宽带上网及双向视频业务提供了持续改善的使用体验。

目前,CMTS以及HFC双向网的设计和建设,仍然是运营商网络系统建设中周期最长、弹性最差的部分。在此情况下,如果我们能够采用具有弹性且准确的方式对接入系统进行规划设计,还是可以应对传统的宽带和双向视频业务的需求。但是纵观全球市场,运营商业务需求及发展情况正在极速变化:例如,北美有线运营商正在大踏步地建设基于云的业务平台,抢占OTT视频业务高地;单项业务从定义到上线的周期,从原来以季度或半年为基数,很快缩短到以天计,如Comcast基于X1平台的业务上线周期仅为10天左右。由此造成网络流量在短时间内剧增,加上难以预测的突发情况,给网络设计和运维带来了极大的挑战。目前基础架构资源池化、云化,以及SDN技术大行其道,正是为了应对这些挑战。

接入网络作为整张网络的最边缘端,它的资源池化、增加弹性、支持业务自动编排,是网络实现云化的最后一步。思科认为,从技术趋势来分析,下面三点是网络实现云化的关键:

  • 分布式架构
  • 核心虚拟化
  • SDN及自动编排

分布式架构(Remote PHY)

典型的Remote PHY架构就是将DOCSIS PHY模块从汇聚机房的CCAP设备上迁移到更加靠近用户的光站节点上,增加接入密度,提高频点利用率;将MAC层以上的处理能力仍保留在CCAP侧,以实现虚拟化。

Remote PHY的优势:

  • 集中式软件+分布式硬件的架构
  • 有效解决汇聚机房的供电和空间问题
  • 有效解决扩展性问题,极大地增加了端口和服务组(SG)数量
  • Deep Fiber允许更高阶的DOCSIS 3.1标准
  • 推动并实现DOCSIS、视屏的融合
  • 从架构上支持核心的虚拟化

思科持续引领Remote PHY的发展:

  • 思科提出并起草了Remote-PHY系列协议及架构
  • 思科领导了CableLabs的Remote-PHY协议标准化
  • 思科前期的Remote-PHY标准属于中国C-DOCSIS的一部分
  • 思科是第一个将Remote-PHY标准正式产品化的公司

OpenRPD – Remote-PHY开源软件:

  • 对比其他接入技术,DOCSIS的产业门槛相对较高,特别是CMTS这一侧
  • 针对该情况,思科和CableLabs于2016年2月共享了Remote PHY的软件代码,并发布在open-source at CableLabs——这是一个改变业界生态的决定,意味着更多的HFC厂商可以拿着OpenRPD这张门票入场
  • 对于广电运营商而言,本地厂商的加入将极大提高其对于初期部署整体成本的控制能力,或许这也是运营商从纯粹的设备使用者进行角色转变的机会
  • OpenRPD已经进入到全力实现不同厂家产品互操作阶段(Any RPD with any CCAP Core),多家中国HFC实力企业已经加入了联盟
  • 位于上海的思科中国研发中心将为国内的OpenRPD产品和CCAP头端软件的互操作联调提供平台,帮助国内厂商进行产品标准化,推进整个业态的发展

虚拟化

当我们谈到业务弹性、自动编排等技术的实现时,虚拟化是一切的基础。可以想象,即使是在分布式架构下,如果核心部分(也就是MAC层以上的处理部分)仍然采取传统的CMTS机箱形式,其灵活性将受到很大制约。考虑到该情况,思科的解决方法是将这部分彻底进行软件化和虚拟化。

软件化是将这部分CMTS功能变成基于X86平台运行的应用;而虚拟化则是进一步将该应用容器化,容器的轻量化和高速部署的特性,对于业务的弹性扩展具有非常大的帮助。

思科的容器化CCAP软件已经开始在北美的各大有线运营商进行场测,希望能够尽快实现商用,这对于有线接入的形态是革命性的突破。此外,众所周知,思科提出的NFVi的整体网络架构是运营商新一代“智能型”骨干网的重要实现方式,而容器化的CCAP软件可以无缝整合到NFVi中,这样可以带来真正一体的网络体验。

SDN及自动编排(Orchestration)

如果要彻底将接入网和实际应用打通,就需要自动编排技术。通过一系列的自动化服务流程设计以及运营优化,实现快速的自动部署(无需人工介入)并管理RPD和CCAP核心(无论是物理的还是虚拟的)。整个双向HFC的资源可以实现灵活调配,网络设备运行状态的监控、回报和自动排障将更加便捷和精确。

思科通过采取“RPD自动安装和管理—SG频点资源按需自动分配—面向客户的应用和网络实际流量进行互操作”这几个步骤,来帮助运营商实现最终的系统自动编排。

无论国内还是国外的运营商,现在都在积极推动去管道化。目前来看,视频业务需要承载更多OTT模式的趋势是不可避免的。但是,思科建议广大运营商认真考虑采取先进的方式设计和建设具有最核心价值的接入网,无论目前业务系统开展地如何繁花似锦,如果没有一个稳定而灵活的承载网络,这一切也不过是无边之木。

目前很多国内广电运营商都面临着有线接入技术的重要选择。如果运营商选择坚守同轴电缆,市场上已经有了一系列可以跟随的标准,预计以后将有更多符合IT发展潮流的技术可以帮助运营商提高用户体验。思科一直走在网络产业的前沿,希望可以通过领先的技术创新以及卓越的全球实践,帮助广电运营商更好地设计和建设接入网络。

思科简介

思科(NASDAQ:CSCO)是全球科技领导厂商,自1984年起就专注于成就互联网。我们的人才、产品和合作伙伴都致力于帮助社会实现安全互联,并且把握未来的数字化机遇。更多信息,敬请访问:http://apjc.thecisconetwork.com

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