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。