OTN软能力,保障4K端到端业务体验

2016-08-08


一、引言

经过数年酝酿和发展,4K产业链进入整体成熟期,全球运营商纷纷正式发布4K业务和相关品牌,4K发展开进快车道。运营商期望利用这场视频业务盛宴,既能满足消费者优质体验的同时也带来新的市场增长点。

2016年是4K产业规模兴起的纪元之年,预计2016年市场上的4K片源超过5000部,4K电视源的比例将达到80%。北美Netfix和日韩运营商已开通4K试商用频道,BT将于2016年8月推出UHD体验频道,提供7个频道的自由点播以及4K机顶盒,VDF德国和DT于15年宣布发布4K业务,网络优化改造同期启动。


二、4K业务对承载网提出新要求

对4K业务来说,带宽,时延和丢包共同决定4K体验效果,根据测算,在2017-2019年的4K阶段,分辨率为3840x2160并且帧数提升到100/120P/s,带宽要求75Mbps,到2020年的极致4K阶段,分辨率提升到7680x4320时,平均带宽要求100Mbps。在网络时延和丢包要求上,4K内容及时加载(加载时长小于2秒),无花屏,无卡顿,频道切换等是关键评价标准。

4K承载网络需要OTN下沉解决带宽和时延问题,采用极简运维方案保障4K视频体验。同时,4K承载网络需要一套完整KPI体系来评估带宽,时延和丢包对4K视频体验的影响,并根据评估结果指导承载网络的规划、建设和运维。


三、华为智慧OTN软能力系统保障4K端到端业务体验

华为集多年传送网络规划建设,工程交付和网络维护经验,推出基于极简传送平台的OTN软能力系统,此系统涵盖传送网的设计规划,交付和运营等全生命周期各个阶段,依托硬件处理能力、软件优化算法、高精度的监测手段和完善的多角度规划设计工具等优势技术,向电信客户提供完整的智慧OTN软能力方案,解决面向4K业务的带宽规划,业务开通,4K体验指标评估等各类问题。


1、设计规划工具化流程化,加快业务发放

随着OTN设备逐步下沉达到OLT和CO节点,网络规模越来越大,完善快捷的设计工具,以及科学高效的设计流程对OTN传送网的规划来说,是必不可少的。华为智慧OTN软能力系统规划模块包含规划工具,设计工具和验证工具三大功能模块,在网络规划阶段引入端到端业务设计理念,通过向导式设计导入,光电性能模拟,可视化故障仿真等多种手段,确保OTN网络架构科学,容量合理,保护可靠,从根本上保障4K端到端业务快速发放。

以国内典型网络为例,一张全覆盖到综合业务区的OTN节点数量超过300个,采用华为OTN规划软件进行网络和业务设计,可节省20%硬件配置,提升波长时隙使用效率30%,节约规划时间60%以上,业务发放效率提升明显。


2、交付自动化,4K业务开通有保障

通常来说传送网络的交付和调测工作比较耗时,而4K业务对开通时长和质量有明确要求,如何实现快速和高质量交付从而保障业务开通,是OTN网络必须要迈过去的门槛。华为智慧OTN软能力系统通过OPM光谱硬件扫描和控制点数据采集相结合,实现工程开局远程调测;通过单波OSNR等光参和业务单板电层参数的联调机制,保障业务端到端性能。上述工作均由调测工具自动完成,降低运维人员技能要求,降低工程交付阶段至少25%人力和时间成本。

业界通常的开局和交付基本采用手工操作,费时费力且无法精准找到性能瓶颈。华为OTN软能力优化工具按照业务维度进行全程监控和优化,可实现全网硬件资源优化,负载均衡优化和离散业务清理优化等,保障4K业务快速开通。


3、日常运营可视化,构建“极致4K体验”基石

通常传送网络各种信息处于“不可见“状态,给维护和运营带来不便。华为智慧OTN软能力系统通过可视化工具“业务和网络仪表盘“,通过对电层,光层和线路光纤三方面进行综合状态监测,变传送网络信息为”可见“状态,极大方便网络维护,业务管理和故障定位等日常工作。

电层方面,华为在业界首次实现OTN系统电层芯片级SD误码快速检测,可以更精确快速的定位故障点;通过OTN延时下插告警和配置hold-off时间,保障路由器不闪断,避免网络震荡。为保障4K业务良好的业务体验,华为OTN采用业务端到端电层时延检测功能,实现基于每条业务的时延指标测量和监控,保障端到端时延指标最优。

光层方面,华为OTN采用光域毫秒级跳变检测来定位闪断故障点,采用光层通路状态保持来避免网络全局震荡。一直以来对线路光纤的参量监控是OTN系统的短板,华为OTN提供光纤智能监控Fiber Doctor模块,将在线OTDR功能集成进来,判断线路光纤通断状态,实时测量线路衰减,精确定位线路光纤劣化点和光纤切断点。通过光电两层状态监控和线路光纤参量综合监控,实现OTN系统综合状态和线路状态的可视化。

上述功能通过华为OTN系统仪表盘界面实现面向客户的可视化,如下图所示:







网络仪表盘包括网络资源,可靠性和架构三个模块,通过资源分析管理,光纤智能监控现网络全貌,为运营商运维部门提供详细准确的数据,指导网络升级优化和扩容改造。业务仪表盘监测单波长OSNR,中心频谱,控制点功率等参数,基于业务进行动态监控和数据呈现。对承载网来说,带宽评估和用户体验评估的结果直接应用到网络和业务仪表盘上,业界首创4K业务可感知可量化,实现业务体验和网络运维的有机融合。


网络仪表盘包括网络资源,可靠性和架构三个模块,通过资源分析管理,光纤智能监控现网络全貌,为运营商运维部门提供详细准确的数据,指导网络升级优化和扩容改造。业务仪表盘监测单波长OSNR,中心频谱,控制点功率等参数,基于业务进行动态监控和数据呈现。对承载网来说,带宽评估和用户体验评估的结果直接应用到网络和业务仪表盘上,业界首创4K业务可感知可量化,实现业务体验和网络运维的有机融合。

4、IP + 光方案协同,精准定位4K业务故障

一般来说,运营商出租带宽/波长时,通常不维护第三方DC中心属于客户的路由器,导致路由器能感知OTN的倒换,影响运营商KPI;多种保护级联时,如果路由器不设置拖延时间(Hold off time),OTN倒换也会触发路由器闪断;在线路故障时,如果先下插若干IDLE码流(50ms步长),路由器感受不到链路中断,就可以避免4K码流闪断而影响最终用户的业务体验。






在固定延时范围内,如果链路倒换完成或者恢复,业务自动恢复,路由器对OTN层面个位数毫秒级别的短时中断或者倒换没有任何感知,因此完全不影响业务网络和4K体验。当固定延时结束时,链路仍然没有恢复,OTN转插Local Fault,路由器检测到Local Fault后自动恢复业务。

四、结束语

在4K业务和相关产业迅速发展阶段,华为始终致力于提高网络整体运维能力,借助强大的设计规划工具、自动优化调测工具、可视化的业务仪表盘和4K体验指标量化管理系统,实现基于4K业务端到端闭环的运维体验,为面向业务的智慧OTN软能力系统软件树立业界新标准。




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