與其說5G是技術(shù)演進,不如說它是一次產(chǎn)業(yè)革命。
5G時代的新網(wǎng)絡通信技術(shù)引發(fā)一系列促使產(chǎn)業(yè)變革的因素形成,從技術(shù)角度看,邊緣計算是5G網(wǎng)絡需要具備的新興能力。網(wǎng)絡邊緣將不僅僅提供連接,計算、存儲和智能性都可以整合一體作為網(wǎng)絡能力提供,由此帶來了網(wǎng)絡架構(gòu)的升級演進。
5G推動承載網(wǎng)變革,OTN遇熱
不同于3G/4G,5G更是未來智能世界的驅(qū)動平臺和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎設施,將真正創(chuàng)建一個全聯(lián)接的新世界。為了適應大帶寬、低時延和海量連接業(yè)務,對5G承載網(wǎng)在帶寬、容量、時延和組網(wǎng)靈活性方面提出了新的需求。
相比以往,5G基站架構(gòu)將發(fā)生改變。在5G網(wǎng)絡中,接入網(wǎng)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(wǎng)被重構(gòu)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(xié)議和服務,功能將遷移到服務器來實現(xiàn)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(xié)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(gòu),支撐了5G承載網(wǎng)的回傳、中傳、前傳功能。
5G承載網(wǎng)的關(guān)鍵需求在于超低時延、超大容量和網(wǎng)絡切片,實現(xiàn)垂直業(yè)務的隔離。在這方面,OTN有著諸多優(yōu)勢,如大帶寬、低延時、高可靠性、網(wǎng)絡切片等。
OTN下沉是大勢所趨
OTN在光網(wǎng)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(yè)務對于業(yè)務質(zhì)量的要求。隨著新業(yè)務的發(fā)展,接入業(yè)務的帶寬需求飛速增長,OTN下沉部署成為大勢所趨,構(gòu)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(wǎng)絡,實現(xiàn)承載業(yè)務“光速直達”,是未來網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢。
已經(jīng)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(wǎng)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(xiàn)從接入網(wǎng)到城域網(wǎng)、核心網(wǎng)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。
數(shù)據(jù)中心互聯(lián)要求大帶寬高品質(zhì)專線服務
為了應對網(wǎng)絡延遲和應用程序可用性帶來的挑戰(zhàn),邊緣數(shù)據(jù)中心應運而生。IDC數(shù)據(jù)顯示,2020年將有超過50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡邊緣側(cè)分析、處理與存儲,邊緣計算市場規(guī)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(tǒng)的零售企業(yè)、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(shù)據(jù)中心都能發(fā)揮重要的作用。與此同時,大量的邊緣數(shù)據(jù)中心之間產(chǎn)生了互聯(lián)要求,以及大帶寬、高品質(zhì)的專線服務。
根據(jù)預測,數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI)呈現(xiàn)四大趨勢:到2021年超大規(guī)模數(shù)據(jù)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(wǎng)更多的靈活性,需要靈活以太網(wǎng),更靈活的以太網(wǎng)速率;5G更對網(wǎng)絡同步提出了更大的挑戰(zhàn),5G驅(qū)動高精度時鐘。
5G推動全網(wǎng)升級,OTN迎來新機遇
全光網(wǎng)被認為是5G最理想的承載技術(shù),具有巨大的可用頻譜(10THz)、超大容量(100Tbps)、超高速率(1Tbps)等優(yōu)勢。全光網(wǎng)演進的第一步是傳輸鏈路的光纖化,目前傳輸已經(jīng)實現(xiàn)光纖部署,正向200-400Gbps演進。第二步是接入網(wǎng)光纖化,要求配線段和引入線乃至桌面都實現(xiàn)光纖連接,光進銅退依然路長。第三步是傳輸節(jié)點引入光交換技術(shù),CTC骨干網(wǎng)將在年底前全面部署RODAM,行程骨干全光網(wǎng),并繼續(xù)向大小城域網(wǎng)乃至接入網(wǎng)延伸。
目前,國內(nèi)三大運營商都已開始建設新的OTN接入網(wǎng),無縫連接已有的OTN匯聚、核心和骨干網(wǎng),實現(xiàn)OTN端到端的連接。
Microchip在這方面的動向值得關(guān)注。其OTN策略主要包括兩點:打造從接入網(wǎng)到骨干網(wǎng)的全套OTN方案,通過接入型OTN實現(xiàn)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(wǎng)絡。目前,中國移動正準備啟用新網(wǎng)絡,為政府/企業(yè)專線服務提供支持。為此,中國移動將根據(jù)國際標準大幅調(diào)整OTN連接帶寬。
Microchip可支持ODUflex帶寬無損調(diào)整(HAO)規(guī)范,通過其子公司Microsemi發(fā)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(chǎn)品互聯(lián)互通測試的過程中起到關(guān)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(xù)向云端轉(zhuǎn)移,政府和企業(yè)客戶可憑借該項服務靈活、實時地對其所需網(wǎng)絡帶寬進行調(diào)整。在OTN交換網(wǎng)絡的支持下,大規(guī)模部署按需分配帶寬服務需要開展互聯(lián)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(xiàn)按需分配帶寬?HAO的支持是關(guān)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(wǎng)擴展至訪問層,向政府、企業(yè)和數(shù)據(jù)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(lián)互通功能)的協(xié)助下,中國移動利用DIGI OTN處理器來驗證技術(shù)和軟件能否為大規(guī)模部署按需分配帶寬服務提供支持。
此外,Micropchip的DIGI系列產(chǎn)品正在幫助中國建設100G光網(wǎng)絡。其打造的從接入網(wǎng)到骨干網(wǎng)的全系列OTN產(chǎn)品,還有以太網(wǎng)PHY可以實現(xiàn)云組網(wǎng)和移動網(wǎng)絡要求更靈活安全的連接,新發(fā)布的META-DX系列高密度多功能以太網(wǎng)PHY首次達到了T級別,支持最高密度400 GbE和靈活以太網(wǎng)的連接。
應對DCI互聯(lián),Microchip還推出最新的解決方案META-DX1,其 MACsec安全引擎可確保數(shù)據(jù)中心或企業(yè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕鳩lexE通過對當前固定速率以太網(wǎng)以外的鏈路進行優(yōu)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(chǎn)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。