通信傳送網(wǎng)一般由接入網(wǎng)(Access)、匯聚網(wǎng)(Aggregation)、城域/核心網(wǎng)(Metro/Core)、骨干網(wǎng)(Backbone Network)四層網(wǎng)絡(luò)組成。Microchip通信業(yè)務(wù)部資深產(chǎn)品營銷經(jīng)理郎濤表示，無論是家庭寬帶從GPON轉(zhuǎn)向XGPON，還是無線RRH從PTN/IP-RAN轉(zhuǎn)向SPN、M-OTN或者IP-RAN2，或者政企客戶從MSAP到PTN/OTN，由于接入網(wǎng)面對的客戶多種多樣，非常復(fù)雜，接入技術(shù)正處于不斷變革之中。
Microchip通信業(yè)務(wù)部資深產(chǎn)品營銷經(jīng)理郎濤
OTN技術(shù)下沉到接入側(cè)的意義
“已經(jīng)有了小型化PTN，為什么還需要OTN？”郎濤對此解釋說，用OTN技術(shù)來做接入的目的是為了能夠提供點到點的OTN專線，能夠把客戶兩個不同的辦事處或者是不同的數(shù)據(jù)中心之間連接起來?？紤]到5G低延時要求大量的邊緣數(shù)據(jù)中心，因此，將OTN下沉到接入側(cè)更有利于向企業(yè)專線業(yè)務(wù)提供大帶寬、高品質(zhì)的專線服務(wù)，從而為邊緣數(shù)據(jù)中心的大量互聯(lián)提供可能性。
這就引出來另一個話題，即數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI)如何應(yīng)對5G大流量帶來的沖擊？眾所周知，5G網(wǎng)絡(luò)包括前傳網(wǎng)、中傳網(wǎng)和回傳網(wǎng)，現(xiàn)在的趨勢是把BBU基站拆分為兩部分：分布式單元(DU)和集中式單元(CU)，分拆之后的集中式單元通過虛擬化實現(xiàn)，用戶通過數(shù)據(jù)中心里大量的服務(wù)器就能實現(xiàn)CU功能。所以從這個角度來看，數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在已經(jīng)部署到CU層，而以前則停留在基站層。另一方面，由于移動邊緣計算(MEC)需要低延時，正不斷推動邊緣計算能力向基站遷移。使得不僅CU變成數(shù)據(jù)中心虛擬化，邊緣計算中心的MEC功能也會直接和CU放到同一數(shù)據(jù)中心里。
中國移動通信有限公司研究院教授級高級工程師李允博表示，中國移動目前已經(jīng)在干線網(wǎng)絡(luò)上建立了一張全世界最大規(guī)模的OTN網(wǎng)絡(luò)，主要是用來實現(xiàn)業(yè)務(wù)從低速率向高速率的匯聚，包括OTN保護與恢復(fù)，從而可以快速地承載一些IP專網(wǎng)和政企客戶大帶寬業(yè)務(wù)。
從2018年起，中國移動開始建設(shè)政企專網(wǎng)，延續(xù)了之前的OTN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。作為運營商的黃金業(yè)務(wù)，2018年中國移動的政企專網(wǎng)收入接近300億，并以每年20%的速度遞增，比如中移動每年就租賃給騰訊公司4條從北京到深圳的100G專線。低延時、高可靠、快速發(fā)放、特色業(yè)務(wù)是OTN技術(shù)具備的獨特優(yōu)勢，按照李允博的說法，“中國三大運營商已經(jīng)形成共識，OTN在政企專線服務(wù)方面是最好的技術(shù)，沒有之一。”
除了OTN技術(shù)，分組技術(shù)有它的優(yōu)勢，也可以用于專網(wǎng)服務(wù)，例如可以做統(tǒng)計復(fù)用、共享帶寬等。郎濤對此的看法是，針對不同的用戶群，OTN技術(shù)和分組技術(shù)是可以互補和共存的。政企客戶對租用線或?qū)Ｓ镁€服務(wù)的要求比較高，使用OTN技術(shù)更合適；普通中小企業(yè)對租用線或?qū)Ｓ镁€服務(wù)要求并不嚴(yán)格，分組技術(shù)就可以滿足需求。
例如OTN技術(shù)具有從100M到100G的大帶寬，本身具有剛性隔離，這是OTN專網(wǎng)和分組專網(wǎng)的重要區(qū)別?；跁r分復(fù)用(TDM)的OTN技術(shù)具有資源獨占特性，也就是給用戶提供的資源、帶寬是固定的，不易受到其它用戶的干擾。同時，采用OTN傳送時不需要做報文的二層終結(jié)，延時最低可以做到5微秒。
郎濤特別強調(diào)了OTN加密的重要性。根據(jù)思科提供的數(shù)據(jù)，不管是數(shù)據(jù)中心或是企業(yè)，2018年平均一次數(shù)據(jù)外泄造成的直接損失高達390萬美元，很少有公司能夠承受如此金額的損失。因此，為了防止數(shù)據(jù)外泄，在傳送服務(wù)時提供額外有保障的安全性非常必要。這方面，Microchip的OTN方案提供了包括大顆粒加密和子波長業(yè)務(wù)層加密在內(nèi)的靈活的加密方式、低延時的加密和認(rèn)證、防篡改，防重放和防偽保護等多樣形式的加密處理。
OTN加G.HAO(動態(tài)帶寬調(diào)整)使得帶寬點播成為可能。用戶可以按照實際需要獲得相應(yīng)帶寬，數(shù)據(jù)中心也可以實現(xiàn)追月策略(白天，DC間開啟最小帶寬；夜間，DC間為緩存/數(shù)據(jù)庫鏡像等開啟最大帶寬)以享受較低的電費，G.HAO則通過動態(tài)調(diào)整ODUflex的大小來實現(xiàn)無損帶寬調(diào)整。目前，Microchip在每一代DIGI OTN處理器均集成了HAO功能，以確保運營商可在客戶需要時向客戶提供所需帶寬。
“5G帶來了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進，兩個不同區(qū)域數(shù)據(jù)中心之間業(yè)務(wù)的打通如果通過不同段的波分系統(tǒng)做背靠背的調(diào)節(jié)，會大幅增加運維成本和設(shè)備投入。”騰訊技術(shù)工程事業(yè)群網(wǎng)絡(luò)平臺部光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)師李方超說，由于數(shù)據(jù)的異地存儲和交互的邏輯導(dǎo)致DCI整個流量迅速增長，但傳統(tǒng)電信級機柜設(shè)備的高度、深度、耗電都和數(shù)據(jù)中心都不一樣，所以需要全面的從傳統(tǒng)電信級OTN設(shè)備向盒式波分設(shè)備演進。
未來，騰訊會考慮在自己定義的光層設(shè)備上增加WSS板卡以解決維度問題。另外，由于流量的增長帶來巨大的時延成本，而無人駕駛和移動寬帶這種不同的業(yè)務(wù)對于時延的要求也不相同，所以騰訊方面希望針對這種節(jié)點要不經(jīng)過IP設(shè)備，直接穿透光層，從而確保低時延和高可靠性。
李方超稱未來騰訊會和Microchip合作解決采用可插拔模塊來做轉(zhuǎn)發(fā)。在城域應(yīng)用中，小于60公里時，可以采用ZR模塊方案，直接插在交換機上出彩光；在80公里到100公里之間，采用CFP2-DCO的方案，性能更好。
轉(zhuǎn)變話題，來看看DCI市場
郎濤指出，當(dāng)前DCI市場正呈現(xiàn)出以下四大趨勢：
·趨勢1：DC流量4倍增長
根據(jù)預(yù)測，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心到2021年流量將翻4倍，主要源于數(shù)據(jù)中心25%的總流量年增長率和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心55%的流量占比，從而推動業(yè)界對400GbE以太網(wǎng)速率、高密度100GbE端口和新型光模塊、更大容量線卡(3.6Tbps到14.4Tbps)、以及面向路由器和交換機的高密度以太網(wǎng)PHY的需求。
·趨勢2：DCI流量增長需要加密
DCI復(fù)合年增長率達到30%，但數(shù)據(jù)中心在地理上越來越分散，城域分布式數(shù)據(jù)中心對廣域網(wǎng)的安全有很大挑戰(zhàn)，為了保證數(shù)據(jù)安全，比較實際的做法是二層加密（MACsec），MACsec作為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)解決方案可支持多個Terabit。
·趨勢3：更靈活的以太網(wǎng)速率
傳統(tǒng)以太網(wǎng)是固定速率，只有100G、200G和400G三種，無法充分利用想干DSP的能力，而FlexE為局限于固定速率的傳統(tǒng)以太網(wǎng)加入了一層靈活性，其子速率模式可以細調(diào)至25Gbps或50Gbps的顆粒。
·趨勢4：5G驅(qū)動高精度時鐘
以中國移動SPN為例，不管采用框式還是盒式設(shè)備，單個設(shè)備的單跳必須是5納秒以內(nèi)，非常嚴(yán)格。對于芯片產(chǎn)品而言，時鐘戳的精度就必須要達到2納秒。
為了順應(yīng)DCI的發(fā)展需求，Microchip推出了META-DX1系列以太網(wǎng)PHY器件。META-DX1是業(yè)界首個T級別的以太網(wǎng)PHY，最高容量1.2T，集成了PHY/FEC/PCS/MAC的以太網(wǎng)接口芯片，密度比同類產(chǎn)品高出50%。此外，它還在單芯片中集成了1GbE到400GbE的各種以太網(wǎng)接口、56G PAM-4高速SERDES、MACsec以太網(wǎng)加密、FlexE靈活以太網(wǎng)、納秒級高精度PTP時鐘戳，最高密度的gearbox/CDR/Retimer、無損的2:1開關(guān)切換、以及SERDES交叉等多種功能。