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5G的邊緣化趨勢——接入型OTN和數據中心如何演進?

墨記 ? 2019-06-16 13:56 ? 次閱讀

與其說5G是技術演進,不如說它是一次產業革命。

5G時代的新網絡通信技術引發一系列促使產業變革的因素形成,從技術角度看,邊緣計算是5G網絡需要具備的新興能力。網絡邊緣將不僅僅提供連接,計算、存儲和智能都可以整合一體作為網絡能力提供,由此帶來了網絡架構的升級演進。

5G 推動承載網變革,OTN遇熱

不同于3G/4G,5G更是未來智能世界的驅動平臺和物聯網發展的基礎設施,將真正創建一個全聯接的新世界。為了適應大帶寬、低時延和海量連接業務,對5G承載網在帶寬、容量、時延和組網靈活性方面提出了新的需求。

相比以往,5G基站架構將發生改變。在5G網絡中,接入網不再是由BBU(基帶處理單元)、RRU(射頻拉遠單元)、天線組成。5G承載網被重構為以下3個功能實體:原BBU的非實時部分LI將分割出來重新定義為CU,負責處理非實時協議和服務,功能將遷移到服務器來實現CU的虛擬化/云化,以方便進行集中控制。BBU的剩余功能重新定義為DU,負責處理物理層協議和實時服務,這需要新的專用及定制化硬件。而BBU的部分物理層處理功能與原RRU及無源天線合并為AAU。DU和CU這樣的新架構,支撐了5G承載網的回傳、中傳、前傳功能。

5G承載網的關鍵需求在于超低時延、超大容量和網絡切片,實現垂直業務的隔離。在這方面,OTN有著諸多優勢,如大帶寬、低延時、高可靠性、網絡切片等。

OTN下沉是大勢所趨

OTN在光網絡中一直扮演著重要的角色。OTN的透明傳送、完善的OAM、保護等功能,可以滿足新型業務對于業務質量的要求。隨著新業務的發展,接入業務的帶寬需求飛速增長,OTN下沉部署成為大勢所趨,構建一個涵蓋城域接入層、城域匯聚層、城域核心層以及長途干線層的端到端OTN網絡,實現承載業務“光速直達”,是未來網絡發展的必然趨勢。

已經有了小型化PTN,為什么還需要OTN?因為OTN可以提供點對點的專線。針對三類需求:專線服務與上網服務、貴賓客戶與普通客戶、OTN傳送與分組傳送,接入型OTN都可以實現從接入網到城域網、核心網的端到端的OTN連接,提供新的設備支持,包括CPE-OTN盒式設備和框式設備,

邊緣數據中心互聯要求大帶寬高品質專線服務

為了應對網絡延遲和應用程序可用性帶來的挑戰,邊緣數據中心應運而生。IDC數據顯示,2020年將有超過50%的數據需要在網絡邊緣側分析、處理與存儲,邊緣計算市場規模將超萬億,成為與云計算平分秋色的市場。在那些依賴于提供點播視頻服務、金融市場的財務信息、運營安全EPOS系統的零售企業、電信運營商的微基站以及無人駕駛汽車的支持等應用場合,邊緣數據中心都能發揮重要的作用。與此同時,大量的邊緣數據中心之間產生了互聯要求,以及大帶寬、高品質的專線服務。

根據預測,數據中心互聯(DCI)呈現四大趨勢:到2021年超大規模數據中心流量將翻4倍,需要400GbE或更大容量線卡;DCI復合年增長率將達到30%,安全性需求劇增,需要進行加密;DCI的增長和相干DSP需要比以太網更多的靈活性,需要靈活以太網,更靈活的以太網速率;5G更對網絡同步提出了更大的挑戰,5G驅動高精度時鐘

5G推動全網升級,OTN迎來新機遇

全光網被認為是5G最理想的承載技術,具有巨大的可用頻譜(10THz)、超大容量(100Tbps)、超高速率(1Tbps)等優勢。全光網演進的第一步是傳輸鏈路的光纖化,目前傳輸已經實現光纖部署,正向200-400Gbps演進。第二步是接入網光纖化,要求配線段和引入線乃至桌面都實現光纖連接,光進銅退依然路長。第三步是傳輸節點引入光交換技術,CTC骨干網將在年底前全面部署RODAM,行程骨干全光網,并繼續向大小城域網乃至接入網延伸。

目前,國內三大運營商都已開始建設新的OTN接入網,無縫連接已有的OTN匯聚、核心和骨干網,實現OTN端到端的連接。

Microchip在這方面的動向值得關注。其OTN策略主要包括兩點:打造從接入網到骨干網的全套OTN方案,通過接入型OTN實現專線服務,并在此基礎上提供安全性、互通性等增值功能。

過去幾年,中國電信運營商一直在大力部署 100G OTN交換網絡。目前,中國移動正準備啟用新網絡,為政府/企業專線服務提供支持。為此,中國移動將根據國際標準大幅調整OTN連接帶寬。

Microchip可支持ODUflex帶寬無損調整(HAO)規范,通過其子公司Microsemi發布了一套以Microchip DIGI OTN系列處理器為基礎的基準解決方案。該系列處理器曾在中國移動完成多家供應商產品互聯互通測試的過程中起到關鍵作用。

中國移動目前有能力啟動全球首個按需分配帶寬專線服務,隨著各項工作持續向云端轉移,政府和企業客戶可憑借該項服務靈活、實時地對其所需網絡帶寬進行調整。在OTN交換網絡的支持下,大規模部署按需分配帶寬服務需要開展互聯互通測試,而中國移動是全球首家完成該項測試的運營商。

如何實現按需分配帶寬?HAO的支持是關鍵,否則,端到端連接帶寬將會是固定的,要想改變帶寬,必須斷開連接,中斷傳輸。而Microchip DIGI OTN系列處理器,可支持運營商將OTN從其城域網擴展至訪問層,向政府、企業和數據中心客戶提供專線服務和其他帶寬有保障的高可用性服務。在多家供應商(這些供應商的OTN設備被驗證具備互聯互通功能)的協助下,中國移動利用DIGI OTN處理器來驗證技術和軟件能否為大規模部署按需分配帶寬服務提供支持。

此外,Micropchip的DIGI系列產品正在幫助中國建設100G光網絡。其打造的從接入網到骨干網的全系列OTN產品,還有以太網PHY可以實現云組網和移動網絡要求更靈活安全的連接,新發布的META-DX系列高密度多功能以太網PHY首次達到了T級別,支持最高密度400 GbE和靈活以太網的連接。

應對DCI互聯,Microchip還推出最新的解決方案META-DX1,其 MACsec安全引擎可確保數據中心或企業數據傳輸的安全性,而FlexE通過對當前固定速率以太網以外的鏈路進行優化配置,在滿足容量要求的同時,幫助云服務和電信服務供應商使用低成本、大容量的光纖,減少成本支出。這是META-DX1系列產品首次將MACsec和FlexE集成在同一解決方案中,以滿足下一階段DCI的擴容需求。

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