孫杰賢

在2012年中國國際信息通信展覽會(huì)上，著名的半導(dǎo)體公司PMC展示了一款號(hào)稱是業(yè)界端口密度最高的10G、40G與100G融合的電信級(jí)以太網(wǎng)及OTN成幀器產(chǎn)品——META 120G。該產(chǎn)品單芯片的容量達(dá)到驚人的120G，再次引發(fā)了業(yè)界對IP與光融合也就是光以太網(wǎng)技術(shù)的討論。

光以太網(wǎng)技術(shù)集中了當(dāng)前兩大主流通信技術(shù)——以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，比如，以太網(wǎng)應(yīng)用普遍、價(jià)格低廉、組網(wǎng)靈活、管理簡單，而光網(wǎng)絡(luò)可靠性高、容量大。光以太網(wǎng)的高速率、大容量消除了存在于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的帶寬瓶頸，將成為未來融合話音、數(shù)據(jù)和視頻的單一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是構(gòu)建寬帶城域光網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)之一。

之前，業(yè)界考慮的是以太網(wǎng)與SDH以及WDM的融合，然而現(xiàn)在，情況已經(jīng)發(fā)生了改變。

OTN興起

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2011年，全球被創(chuàng)建和復(fù)制的數(shù)據(jù)總量接近1.8ZB，這意味著我們現(xiàn)在48小時(shí)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，幾乎是從人類文明開始到2003年間所有數(shù)據(jù)量的總和。關(guān)鍵是，在移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)以及整個(gè)社會(huì)對信息化強(qiáng)大需求的驅(qū)動(dòng)下，現(xiàn)在的數(shù)據(jù)量還在以我們無法預(yù)測的速度在增長。

數(shù)據(jù)在爆炸，這對基礎(chǔ)電信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)提出了非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。目前我國各運(yùn)營商的骨干網(wǎng)流量已經(jīng)達(dá)到幾十T比特甚至上百T比特，北京、上海、廣州等超級(jí)核心節(jié)點(diǎn)的流量就已經(jīng)超過T比特的級(jí)別。這要運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)必須能夠適配、提供T比特以上的傳送和交換能力。同時(shí)我們注意到，運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量在增加，但是單位比特收益在降低，所以傳送的成本必須相應(yīng)地降低；否則，運(yùn)營商將面臨業(yè)務(wù)量增加，利潤減少的窘境，特別是在超大容量數(shù)據(jù)的承載和傳輸上這種要求尤為迫切。所以，大容量OTN技術(shù)開始興起，因?yàn)橥ㄟ^大容量OTN技術(shù)構(gòu)建海量帶寬資源池，能夠很好地滿足運(yùn)營商對大容量、低成本、智能化傳送的要求。而OTN的設(shè)計(jì)目的便是為大量GE、2.5Gbit/s、10Gbit/s、40Gbit/s以及100Gbit/s等大顆粒業(yè)務(wù)提供傳輸通道。

近年來，OTN成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，由于業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)和光纖資源的日益匱乏，國內(nèi)外運(yùn)營商紛紛投入建設(shè)。Dell'Oro預(yù)測，2015年全球光網(wǎng)絡(luò)超過50%的收入來自于OTN/WDM網(wǎng)絡(luò)，而40G、100G逐成規(guī)模的部署對OTN/WDM整體收入的拉動(dòng)也起著很關(guān)鍵的作用。

OTN最初的定位是應(yīng)用于長途骨干網(wǎng)，但是隨著城域網(wǎng)對大容量承載以及靈活業(yè)務(wù)調(diào)度需求的增強(qiáng)，OTN開始進(jìn)入城域。OTN技術(shù)包括了光層和電層的完整體系結(jié)構(gòu)，各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制，具有光層和電層的網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制，能夠很好地滿足組網(wǎng)需求；且OTN技術(shù)可以提供強(qiáng)大的OAM功能，提供完善的性能和故障監(jiān)測功能。OTN設(shè)備基于ODUk的交叉功能使得電路交換粒度由SDH的155M提高到2.5G/10G/40G甚至100G，從而實(shí)現(xiàn)大顆粒業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度和保護(hù)。此外，OTN設(shè)備還可以引入基于ASON的智能控制平面，提高了網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性和生存性。這些都非常符合城域網(wǎng)的發(fā)展需求。

遭遇以太網(wǎng)

如中國聯(lián)通研究院副總工程師唐雄燕所指出的，城域網(wǎng)是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)中最富挑戰(zhàn)的領(lǐng)域，面臨業(yè)務(wù)融合、網(wǎng)絡(luò)IP化、寬帶提升和QoS保證等要求。出于擴(kuò)展性、成本和多業(yè)務(wù)承載等因素考慮，電信運(yùn)營商的城域網(wǎng)開始逐漸由SDH和MSTP向IP演進(jìn)，電信級(jí)的IP路由器和交換機(jī)被大量使用。

當(dāng)OTN進(jìn)入城域的時(shí)候，必然面對與之前的分組傳送網(wǎng)以及城域數(shù)據(jù)網(wǎng)的互相定位問題。大容量、分組化已經(jīng)成為城域傳送網(wǎng)當(dāng)前最為突出的兩大需求，城域的分組傳送網(wǎng)、OTN網(wǎng)絡(luò)、城域數(shù)據(jù)網(wǎng)分別有著不同的功能定位，但是隨著OTN在城域的進(jìn)一步部署，不可避免地涉及到與PTN/IP RAN傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層次重疊和功能重合的問題。出于成本和資源節(jié)省以及效能最大化的考慮，實(shí)現(xiàn)OTN與以太網(wǎng)的融合是最為理想的方式。這樣可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層次扁平化，網(wǎng)絡(luò)調(diào)度效率的提升，將會(huì)直接降低網(wǎng)絡(luò)投資，提升運(yùn)維效率，并提升業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。

Infonetics公司首席分析師Michael Howard表示，由于路由器需要通過高帶寬的接口與光傳送基礎(chǔ)設(shè)施相聯(lián)，對運(yùn)營商而言，要想達(dá)到光性能和協(xié)議與傳送網(wǎng)的融合，采用具備雙模式的以太網(wǎng)及OTN接口的路由器就變得愈加重要。而根據(jù)Infonetics公司近期調(diào)查顯示，84%的運(yùn)營商將會(huì)在電信級(jí)交換機(jī)及路由器的端口采用OTN，這些端口的速率為40G（OTU3）以及100G（OTU4）。

在PMC公司通信產(chǎn)品事業(yè)部市場及產(chǎn)品應(yīng)用副總裁Babak Samimi看來，以太網(wǎng)與OTN的融合是相得益彰的事情。他說：“傳統(tǒng)的路由器互聯(lián)是非常復(fù)雜的一件事情，因?yàn)樗懈鞣N的歷史遺留的接口，TI/E1、DS3/E3、ATM、POS，這里面有多種協(xié)議，重要的是速率無法隨著以太網(wǎng)速率的增長有效地?cái)U(kuò)展。因此，對于運(yùn)營商來講，最大的一個(gè)問題是怎么讓路由器還有以太網(wǎng)交換機(jī)更好地應(yīng)對大數(shù)據(jù)所帶來的挑戰(zhàn)。OTN是最佳的選擇，它可以解決三個(gè)方面的問題：IP與光的融合、管理更加簡化以及前向糾錯(cuò)的FEC功能。前向糾錯(cuò)功能非常關(guān)鍵，也是大容量傳送所必需的。因?yàn)橐蕴W(wǎng)在低速率的時(shí)候，在城域運(yùn)行沒有問題，可以支持幾十公里的傳輸，但是到40G、100G的時(shí)候無法進(jìn)行長距傳輸，會(huì)帶來很多誤碼問題。0TN天生具備了前向糾錯(cuò)，可以大大提高傳送距離，比如100G以上它可以比傳統(tǒng)的光模塊提高50%以上的傳送距離?！倍鴱腜MC公司展示的META120G芯片來看，以太網(wǎng)和OTN的融合之后的所帶來的改善和提高是非常明顯的。多速率融合，同時(shí)支持10G、40G和100G；多協(xié)議融合，每一端口可任意配置成獨(dú)立的以太網(wǎng)或OTN接口；前向糾錯(cuò)融合，支持多種速率的糾錯(cuò)保證互聯(lián)互通；智能融合，全面集成分組定時(shí)，時(shí)鐘恢復(fù)，高精度時(shí)間戳。

唐雄燕認(rèn)為，光與IP的融合是未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢，而城域網(wǎng)則是兩者融合的關(guān)鍵領(lǐng)域，它們將在相互借鑒和博弈中實(shí)現(xiàn)融合發(fā)展。