城域网网络优化方案V3
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智能 网关
FTTH
面向4K的城域网端到端改造方案
Internet CR
N*GE
BRA
SW
N*10 GE
OLT
PON/1
S
0G
PON
整体收敛比： 根据业务发展情况，可按照 10%(启动期)、20%（发展 期）、50%（成熟期）规划； 对应IP城域网收敛比为1:10、 1:5、1:2； CR：平台升级至400G，容 量提升；4K初期上下行收敛 比配置为1:2； BRAS：平台升级至100G， 容量提升；初期上下行收敛
城域网网络优化
提纲 1 宽带发展趋势与城域网
架构优化
2 BRAS/SR演进 3 城域网汇聚交换机
带宽提升却无法获得优质IPTV视 频体验
高清性、突发性、随机性……
突发的视频流量 模型
流量大： 语音的128倍
数据办公的68 倍
突发大： 突发流量是平
均流量 的3～5倍
数据 视频 VOIP 汇总
丢包敏感： 要求丢包率
BRAS
BRAS
SVLAN
规划不
变
OLT
汇聚交换机
DSLAM OLT
DSLAM
CVLAN 规划不 变
1. 业务配置统一发放 • 通过SDN控制器统一进行集中 业务快速发放、版本升级及配 置部署
2. 基于SDN的BRAS POOL方案实现 BRAS池组化，局部动态均衡 • 动态规划地址池，BRAS上不用 单独配置地址池段，统一由控 制器管理地址资源，动态申请、 释放地址子网段，优化地址资 源的使用，节省地址空间 • BRAS将资源使用情况上报 SDN控制器，SDN控制器分析 资源使用情况，动态控制用户 上线路径，实现资源负载均衡
14U
NE40EX8
背板带宽:15T 交换容量: 7.08T 转发性能: 2880Mpps
(240G/slot)
4U
NE40EX3
背板带宽:1.35T 交换容量: 1.08T 转发性能: 360Mpps
板卡共享
ME60 100G平台
ME60-
X16
100
G
ME60X8
整机256K用户数，每槽位100G接入 能力满足海量并发用户高带宽需求
阶段1：引入SNC，对现有 BRAS集中控制，实现本地池
组化
阶段2：vBRAS+BRAS部分功 能上移
阶段3：构建中心云+边缘 云，vVAS+业务链+SDN
集中控制
CR
BRAS Pool
vCPE
SN C
同机房
Portal RADIUS NetOpen
DHCP
业务
SNC
用户管理Policy
管理
状态
分析
集中控制
SDN控制 器
Router Switch BRAS
网络功能云化
cache DPI FW LB CarrieCrarCierloCluoudd /NFV
一个城域，多种业务
新构架
新未来
-+
结构化
降成本
家庭 企业 ……
IPCa城rier域Clou网d
互联网化运营
• 业务集中发放 • 永远的Beta版本
汇聚交换机：取消，减 少网络层级 OLT上行接口改造： 多GE式捆绑上行，增加 上行板卡，提高到10GE 捆绑 10G PON改造： •现有OLT平台，在下行端 口能力不足，不调整分光 比的情况下，通过10G
FTTB+五类线/铜线 模式
Home
MX
LAN/DS
U
L猫
FTTH+光纤
Home
ON T
五类线向1G承载能力改 造：
NE5000E引领400G骨干网发展
业界首家发布480G线卡，灵活子卡设计PAYG，单框容量达12.8Tbps
灵活设计: PAYG
2 * 100GE 20 * 10GE
单框容量
12.8Tbps
48*10 12*40 4*100
GE
GE
GE
5 * 40GE
业界首家发布100T集群系统，满足未来5年互联网枢纽调度容量需求
40G板卡
100G板卡
400G板卡
1T板卡
NE5000E16 40G
NE5000EX16 100G
NE5000EX16 100G
CCC- NE5000E-
A
X16A
400G
40G/100G混合集群， 兼容40G、100G系列 卡
100G/400G混合集群，兼容100G、 400G和1T系列卡
投资保护，100G和400G混合集 群
1.替换后机房配电可能需 要做相应改造
2.51系列单板，在X机框
替 40G平台下，由于交换网
换 约
能力限制，只能40G限速
束
1.BSUA只能在ME608/16和X8/X16(40G平 台)使用（老的10G单板 不能兼容）
2.替换后机房配电可能需 要相应改造，
1.BSUA只能在ME608/16和X8/X16(40G平 台)使用
速，业务路由器制高 点
规格提升
全业务接入降低 TCO
多业务接入：专线、NGN、IPTV、视频监控 、NAT、IPoE、DPI等业务特性，客户按需购 买
FIBv4：1M->3M
FIBv6：128K->1M MAC： 256K->940K ACLv4：16K->32K ACLv6： 1.5K->16K
城域网引入SDN，实现架构创新
X
X
X
X
X
4
1-2
1-4
2
2-16
4K 3840*2160 × 12/24 × 30/60/120 ÷ 200 〓 14-112Mbps
4K
准 4K
各
分辨率
3840x2160
阶 段 平
帧率 量化精度bits
25/30 P8
均
压缩算法
HEVC main
码 率
平均比特率
1pr5ofi–le 20Mbps
N*10G下行；
• 建设城域边缘CDN，提升OTT体验
400G 骨干
BRA S
SW1
100G 城域网
SR
SW2
CDN
• 建设OLT全光网络，语音IP化 • FTTH/B光改，提供50-100M
接入
OLT
MD U
FTTH
•
智能网关提前布局、抢占家庭入口
智能 网关
• 智能网关扩展智慧家庭应用
OLT
MD U
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
真 4K
3840x2160
50/60P
1 HEV0C main
3100 – 40Mbps
极致 4K
3840x2160
100/120P 1 2
HEVC Range Extension
50 – 100Mbps
Page 4
城域网网络扁平化
光改目标网络架构：超宽网
24×100/1000Base-X-
SFP G
5×10G WAN/LAN XFP 6×10G WAN/LAN XFP
12×10G WAN/LAN
XFP 1×100G CFP
2X4-×SF11P000/10000Base2- 40G
G 1×100G CFP
Solar芯片 Solar 1.0
演进历史
0.13um工艺 40G吞吐量
换ME60-8/16
200G平台
• 场景3：ME60-X8/X16 40G机框升级到
100G/200G交换网
100G平台
ME60-8/16 ME60-X8/X16 ME60-8/16 ME60-X8/X16 ME60-X8/X16
40G平台
100/200G平台 40G平台
场景1
场景2
场景3
ME60-X机框替换建议及约束
2.ME60-X8使用两个SRU 主控和一个交换网来替 换
3.ME60-X16使用4个SFU 来替换
NE40E系列路由器
高密GE/10GE/100GE
丰富的接口
32U
强大的二三层特性
大容量 全业务
NE40E-X16
背板带宽:30T 交换容量: 12.58T 转发性能: 5760Mpps
(240G/slot)
<10-6 语音<10-2
突发流量引质量起可的控 网络质量下降
数据业务丢
包重传，不
敏感
图像马赛克 语音听不清
怎么又这样了？
4K视频带宽：平均比特率为30-
40M分b辨p率s 每像素bit位
帧率
压缩比
平均码率
— 实时码 率: — 平均码 率
T
(
s
2K 1920*1080 ×
12
×
30
÷ 100
〓 7Mbps )
100G SFU
400G SFU
100G业 务框
400G业 务框
全部利 旧 轻松混 配
100G/400G混合 100G/400G混
BTB
合集群
BRAS/SR：全面开启 100G/200G平台建设
200G/Slot Ready面向 200 未来业务发展需求，可 G 平滑升级
全业务
100G 100G单板，带宽加
基于SDN/NFV的IP城域网目标架构
应用/业务层 协同控制层 基础架构层
Service Provision GUI Network Orchestrator
SDN Controller
中心云
vCPEvSTB vFW vDPI vCDNvBRAS
vCPE、vSTB、 vDPI、云VAS等虚 拟化业务部署在中 心云
场景1: X机框40G替换老机
框
替 换
1.建议使用X16换老机框，利
于后续扩容
建
议
场景2: X机框100G/200G替 换老机框
1. 建议使用X16替换老机框，
利于后续扩容。
场景3: X机框40G升级 100G/200G
1. 建议直接从40G升级到
200G平台替换
2. 优先使用200G替换，交换
网能力一步到位，便于 100G、200G单板扩容
持续升级的大容量单板
1×10G WAN/LAN
XFP 12×100/1000M SFP 1×10G POS
20G
2-Port 10GBase
LAN/WAN-XFP
20-Port 10/100/1000Base-
RJ45
40
G
5×10G LAN/WANXFP 2×10G LAN/WAN-
50 XFP
大容量MSE方案
SN C
• 原来每台BRAS用户约3万，现在提升10万/台 • 光网提速，OLT或交换机上连需要10GE • 链路需要光纤或城域网波分提供
ME60-X机框替换场景
• 场景1：ME60-X8/X16 40G机框替换ME60-
8/16
• 场景2：ME60-X8/X16 100G/200G机框替
•利旧现有五类线 •采用10G PON+LAN方式改
铜造 线向Vectoring/G.Fast改造：
••利MX旧U现接有口铜提线升资至源G，E下尽行可；能缩短铜 缆距离 •Vectoring@500米/300米，实现 50M~100M •G.Fast@120米实现1G •可以结合10G PON实现多用户高带
边缘云按需部署， 不同物理机房虚拟 成一个统一资源池
家 庭
企业
vBRAS
核心路由器
骨Bo网an干cekb
边缘云 OL
T 接入
城域汇聚 十万级用户 城域核心 百万级用户
骨干 千万级
通过SDN实现与物 理资源的统一控制 和调度
网关类网络功能虚 拟化，物理位置可 考虑汇聚机房覆盖 十万级用户
IP城域网SDN/NFV演进方案及阶段性目标
BRAS，实现Pool池组化，资源
按需调用
动态均衡
启动vBRAS开发，研究关键技术，
通过vCPE实现对接入设备的虚拟化。 进行性能优化
3
整体演变到vPoP架构 BRAS计算和管理类业务实现
虚拟化，对外开放构建边 缘云，vVAS+业务链 +SDN集中控制
提纲 1 宽带发展趋势与城域网
架构优化
2 BRAS/SR演进 3 城域网汇聚交换机
Solar 2.0 65nm工艺 100G吞吐量
Solar 3.0 40nm工艺 480G吞吐量
BRAS资源池组化网络
资源均衡方案
网络架构、 CR、BRAS
CR
等网络位置
不变，保护
投资
控制器池组化管理， 控制用户上线路径
BRAS
CR SDN控制器
NG-POP
控制器从 BRAS获取联 接等资源信 息
100T集群
NE5000E板卡与混合集群适配
40G LPU
1×40G POS P4O×S10GE、4×10G
100G LPU 1×100GE P1O0S×10GE/ 8×10G
400G LPU 408G×E10GE/40X1 1பைடு நூலகம்0G×E40GE/4×10
1T LPU
8*100GE CFP2 24*40GE QSFP+
支持灵活的智能提速方案 (BOD/DAA/eDSG)，实现带宽精细 化运营
丰富的CGN过渡技术(NAT44/DSLite/NAT64) 帮助运营商平滑平稳过 渡到IPv6
全业务热备(接入 /L2TP/MVPN/CGN)保证业务高可 靠性运行
NE40E-X16/X8 40G平台更换交换网可平滑扩容至100G平台
络、接入光纤化 超宽带融合网络架构
• PSTN向NGN/IMS迁移，实现语音IP化 • 业务云化
NGN
IMS Internet Cloud DC
• 100G路由器演进到400G路由器 • 10G/40G波分演进到100/400G波
分
• 城域波分、路由器演进到100G
CDN
• 汇聚交换机全面提速，100G上行，
用户
vCPE vDPI vCDNvBRAS
Cloud OS + HyperVisor Hardware
DSLAM CPE
OLT CPE
BRAS 转发平面
Intern et
资源动态均衡 业务自动化 OLT
DSLAM
1
2
SNC实现BRAS全局资源控制（模 Service chain + VAS虚拟化
板，地址池），集中控制现有 BRAS中增值业务实现虚拟化，
FTTH
面向4K的城域网端到端改造方案
Internet CR
N*GE
BRA
SW
N*10 GE
OLT
PON/1
S
0G
PON
整体收敛比： 根据业务发展情况，可按照 10%(启动期)、20%（发展 期）、50%（成熟期）规划； 对应IP城域网收敛比为1:10、 1:5、1:2； CR：平台升级至400G，容 量提升；4K初期上下行收敛 比配置为1:2； BRAS：平台升级至100G， 容量提升；初期上下行收敛
城域网网络优化
提纲 1 宽带发展趋势与城域网
架构优化
2 BRAS/SR演进 3 城域网汇聚交换机
带宽提升却无法获得优质IPTV视 频体验
高清性、突发性、随机性……
突发的视频流量 模型
流量大： 语音的128倍
数据办公的68 倍
突发大： 突发流量是平
均流量 的3～5倍
数据 视频 VOIP 汇总
丢包敏感： 要求丢包率
BRAS
BRAS
SVLAN
规划不
变
OLT
汇聚交换机
DSLAM OLT
DSLAM
CVLAN 规划不 变
1. 业务配置统一发放 • 通过SDN控制器统一进行集中 业务快速发放、版本升级及配 置部署
2. 基于SDN的BRAS POOL方案实现 BRAS池组化，局部动态均衡 • 动态规划地址池，BRAS上不用 单独配置地址池段，统一由控 制器管理地址资源，动态申请、 释放地址子网段，优化地址资 源的使用，节省地址空间 • BRAS将资源使用情况上报 SDN控制器，SDN控制器分析 资源使用情况，动态控制用户 上线路径，实现资源负载均衡
14U
NE40EX8
背板带宽:15T 交换容量: 7.08T 转发性能: 2880Mpps
(240G/slot)
4U
NE40EX3
背板带宽:1.35T 交换容量: 1.08T 转发性能: 360Mpps
板卡共享
ME60 100G平台
ME60-
X16
100
G
ME60X8
整机256K用户数，每槽位100G接入 能力满足海量并发用户高带宽需求
阶段1：引入SNC，对现有 BRAS集中控制，实现本地池
组化
阶段2：vBRAS+BRAS部分功 能上移
阶段3：构建中心云+边缘 云，vVAS+业务链+SDN
集中控制
CR
BRAS Pool
vCPE
SN C
同机房
Portal RADIUS NetOpen
DHCP
业务
SNC
用户管理Policy
管理
状态
分析
集中控制
SDN控制 器
Router Switch BRAS
网络功能云化
cache DPI FW LB CarrieCrarCierloCluoudd /NFV
一个城域，多种业务
新构架
新未来
-+
结构化
降成本
家庭 企业 ……
IPCa城rier域Clou网d
互联网化运营
• 业务集中发放 • 永远的Beta版本
汇聚交换机：取消，减 少网络层级 OLT上行接口改造： 多GE式捆绑上行，增加 上行板卡，提高到10GE 捆绑 10G PON改造： •现有OLT平台，在下行端 口能力不足，不调整分光 比的情况下，通过10G
FTTB+五类线/铜线 模式
Home
MX
LAN/DS
U
L猫
FTTH+光纤
Home
ON T
五类线向1G承载能力改 造：
NE5000E引领400G骨干网发展
业界首家发布480G线卡，灵活子卡设计PAYG，单框容量达12.8Tbps
灵活设计: PAYG
2 * 100GE 20 * 10GE
单框容量
12.8Tbps
48*10 12*40 4*100
GE
GE
GE
5 * 40GE
业界首家发布100T集群系统，满足未来5年互联网枢纽调度容量需求
40G板卡
100G板卡
400G板卡
1T板卡
NE5000E16 40G
NE5000EX16 100G
NE5000EX16 100G
CCC- NE5000E-
A
X16A
400G
40G/100G混合集群， 兼容40G、100G系列 卡
100G/400G混合集群，兼容100G、 400G和1T系列卡
投资保护，100G和400G混合集 群
1.替换后机房配电可能需 要做相应改造
2.51系列单板，在X机框
替 40G平台下，由于交换网
换 约
能力限制，只能40G限速
束
1.BSUA只能在ME608/16和X8/X16(40G平 台)使用（老的10G单板 不能兼容）
2.替换后机房配电可能需 要相应改造，
1.BSUA只能在ME608/16和X8/X16(40G平 台)使用
速，业务路由器制高 点
规格提升
全业务接入降低 TCO
多业务接入：专线、NGN、IPTV、视频监控 、NAT、IPoE、DPI等业务特性，客户按需购 买
FIBv4：1M->3M
FIBv6：128K->1M MAC： 256K->940K ACLv4：16K->32K ACLv6： 1.5K->16K
城域网引入SDN，实现架构创新
X
X
X
X
X
4
1-2
1-4
2
2-16
4K 3840*2160 × 12/24 × 30/60/120 ÷ 200 〓 14-112Mbps
4K
准 4K
各
分辨率
3840x2160
阶 段 平
帧率 量化精度bits
25/30 P8
均
压缩算法
HEVC main
码 率
平均比特率
1pr5ofi–le 20Mbps
N*10G下行；
• 建设城域边缘CDN，提升OTT体验
400G 骨干
BRA S
SW1
100G 城域网
SR
SW2
CDN
• 建设OLT全光网络，语音IP化 • FTTH/B光改，提供50-100M
接入
OLT
MD U
FTTH
•
智能网关提前布局、抢占家庭入口
智能 网关
• 智能网关扩展智慧家庭应用
OLT
MD U
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
真 4K
3840x2160
50/60P
1 HEV0C main
3100 – 40Mbps
极致 4K
3840x2160
100/120P 1 2
HEVC Range Extension
50 – 100Mbps
Page 4
城域网网络扁平化
光改目标网络架构：超宽网
24×100/1000Base-X-
SFP G
5×10G WAN/LAN XFP 6×10G WAN/LAN XFP
12×10G WAN/LAN
XFP 1×100G CFP
2X4-×SF11P000/10000Base2- 40G
G 1×100G CFP
Solar芯片 Solar 1.0
演进历史
0.13um工艺 40G吞吐量
换ME60-8/16
200G平台
• 场景3：ME60-X8/X16 40G机框升级到
100G/200G交换网
100G平台
ME60-8/16 ME60-X8/X16 ME60-8/16 ME60-X8/X16 ME60-X8/X16
40G平台
100/200G平台 40G平台
场景1
场景2
场景3
ME60-X机框替换建议及约束
2.ME60-X8使用两个SRU 主控和一个交换网来替 换
3.ME60-X16使用4个SFU 来替换
NE40E系列路由器
高密GE/10GE/100GE
丰富的接口
32U
强大的二三层特性
大容量 全业务
NE40E-X16
背板带宽:30T 交换容量: 12.58T 转发性能: 5760Mpps
(240G/slot)
<10-6 语音<10-2
突发流量引质量起可的控 网络质量下降
数据业务丢
包重传，不
敏感
图像马赛克 语音听不清
怎么又这样了？
4K视频带宽：平均比特率为30-
40M分b辨p率s 每像素bit位
帧率
压缩比
平均码率
— 实时码 率: — 平均码 率
T
(
s
2K 1920*1080 ×
12
×
30
÷ 100
〓 7Mbps )
100G SFU
400G SFU
100G业 务框
400G业 务框
全部利 旧 轻松混 配
100G/400G混合 100G/400G混
BTB
合集群
BRAS/SR：全面开启 100G/200G平台建设
200G/Slot Ready面向 200 未来业务发展需求，可 G 平滑升级
全业务
100G 100G单板，带宽加
基于SDN/NFV的IP城域网目标架构
应用/业务层 协同控制层 基础架构层
Service Provision GUI Network Orchestrator
SDN Controller
中心云
vCPEvSTB vFW vDPI vCDNvBRAS
vCPE、vSTB、 vDPI、云VAS等虚 拟化业务部署在中 心云
场景1: X机框40G替换老机
框
替 换
1.建议使用X16换老机框，利
于后续扩容
建
议
场景2: X机框100G/200G替 换老机框
1. 建议使用X16替换老机框，
利于后续扩容。
场景3: X机框40G升级 100G/200G
1. 建议直接从40G升级到
200G平台替换
2. 优先使用200G替换，交换
网能力一步到位，便于 100G、200G单板扩容
持续升级的大容量单板
1×10G WAN/LAN
XFP 12×100/1000M SFP 1×10G POS
20G
2-Port 10GBase
LAN/WAN-XFP
20-Port 10/100/1000Base-
RJ45
40
G
5×10G LAN/WANXFP 2×10G LAN/WAN-
50 XFP
大容量MSE方案
SN C
• 原来每台BRAS用户约3万，现在提升10万/台 • 光网提速，OLT或交换机上连需要10GE • 链路需要光纤或城域网波分提供
ME60-X机框替换场景
• 场景1：ME60-X8/X16 40G机框替换ME60-
8/16
• 场景2：ME60-X8/X16 100G/200G机框替
•利旧现有五类线 •采用10G PON+LAN方式改
铜造 线向Vectoring/G.Fast改造：
••利MX旧U现接有口铜提线升资至源G，E下尽行可；能缩短铜 缆距离 •Vectoring@500米/300米，实现 50M~100M •G.Fast@120米实现1G •可以结合10G PON实现多用户高带
边缘云按需部署， 不同物理机房虚拟 成一个统一资源池
家 庭
企业
vBRAS
核心路由器
骨Bo网an干cekb
边缘云 OL
T 接入
城域汇聚 十万级用户 城域核心 百万级用户
骨干 千万级
通过SDN实现与物 理资源的统一控制 和调度
网关类网络功能虚 拟化，物理位置可 考虑汇聚机房覆盖 十万级用户
IP城域网SDN/NFV演进方案及阶段性目标
BRAS，实现Pool池组化，资源
按需调用
动态均衡
启动vBRAS开发，研究关键技术，
通过vCPE实现对接入设备的虚拟化。 进行性能优化
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整体演变到vPoP架构 BRAS计算和管理类业务实现
虚拟化，对外开放构建边 缘云，vVAS+业务链 +SDN集中控制
提纲 1 宽带发展趋势与城域网
架构优化
2 BRAS/SR演进 3 城域网汇聚交换机
Solar 2.0 65nm工艺 100G吞吐量
Solar 3.0 40nm工艺 480G吞吐量
BRAS资源池组化网络
资源均衡方案
网络架构、 CR、BRAS
CR
等网络位置
不变，保护
投资
控制器池组化管理， 控制用户上线路径
BRAS
CR SDN控制器
NG-POP
控制器从 BRAS获取联 接等资源信 息
100T集群
NE5000E板卡与混合集群适配
40G LPU
1×40G POS P4O×S10GE、4×10G
100G LPU 1×100GE P1O0S×10GE/ 8×10G
400G LPU 408G×E10GE/40X1 1பைடு நூலகம்0G×E40GE/4×10
1T LPU
8*100GE CFP2 24*40GE QSFP+
支持灵活的智能提速方案 (BOD/DAA/eDSG)，实现带宽精细 化运营
丰富的CGN过渡技术(NAT44/DSLite/NAT64) 帮助运营商平滑平稳过 渡到IPv6
全业务热备(接入 /L2TP/MVPN/CGN)保证业务高可 靠性运行
NE40E-X16/X8 40G平台更换交换网可平滑扩容至100G平台
络、接入光纤化 超宽带融合网络架构
• PSTN向NGN/IMS迁移，实现语音IP化 • 业务云化
NGN
IMS Internet Cloud DC
• 100G路由器演进到400G路由器 • 10G/40G波分演进到100/400G波
分
• 城域波分、路由器演进到100G
CDN
• 汇聚交换机全面提速，100G上行，
用户
vCPE vDPI vCDNvBRAS
Cloud OS + HyperVisor Hardware
DSLAM CPE
OLT CPE
BRAS 转发平面
Intern et
资源动态均衡 业务自动化 OLT
DSLAM
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SNC实现BRAS全局资源控制（模 Service chain + VAS虚拟化
板，地址池），集中控制现有 BRAS中增值业务实现虚拟化，