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Solutions 解决方案

43 SOLUTIONS 解决方案云网络时代,业务呈现出多样化,高效、灵活、开放已然成为光网络 演进的关键.

软件定义OTN在弹性管道的基础上提供即时带宽管理、 集中式控制的虚拟化网络资源、开放的标准化应用接口,可让光网络 更好地服务于业务,帮助运营商降低运营成本、开拓新的盈利模式.

44 软件定义OTN

44 实现高可靠的PTN环网保护

50 MOCN:通过网络共享低成本 快速建网

47 类型的新业务、新应用层出不穷,传送网除了面临 巨大的数字洪流,还将面临洪流的动态性和不可预 知性.而传统的光传送网络基于固定速率的OTN接口、光层固定的频谱间隔以及逐层分离式管控,其 过设计 (over provisioning)和 静态链接 (static connectivity)等特性在这种状况下显得效率低下,需要 建立一个灵活、开放的新架构,实现 自动部署 和 瞬时带宽调整 . 软件定义OTN的架构 软件定义的光传送网,是通过硬件的灵活可编程 配置,实现传送资源可软件动态调整的光传送架构. 其核心技术包括:具有灵活可变的光、电功能模块, 可构建高速、低功耗可编程的光系统;

支持Openflow 标准控制接口以及开放式应用接口(API),利用可编 程传送控制器(Programmable Transport Controller)实现 光网可编程化以及资源云化,从而为不同的应用提供 传统光传送网面临挑战 流量快速增长,单载波容量逼近极限 年来,随着互联网的发展,互联网用户 数、应用种类、带宽需求等都呈现出爆 炸式的增长.以中国为例,未来4-5年 干线网流量的年增长率会高达60-70%,骨干传输网 总带宽将从64Tbps增加到150Tbps左右,甚至200Tbps以上.面对巨大的数字洪流,超高速光接口需求大量涌 现,线路传输速率逐渐向40G/100G/400G/1T+发展.而超100G之后多载波技术是趋势,怎样提升多载波技术 的频谱利用效率,以及怎样通过资源的灵活调整,提 升网络整体的频谱利用效率,成为运营商下一步发展 所需面对的首要问题. 新应用层出不穷,动态业务如何泄洪 随着云计算、数据中心的广泛应用,各种不同 软件定义OTN 揭开下一代光传送网的面纱 文/冯志勇 近Solutions 解决方案

45 高效、灵活、开放的管道网络服务.系统架构如图1 所示. 软件定义O T N具备 弹性管道 、 即时带 宽 、 编程光网 三大特性,可以满足未来不同业 务快速部署、带宽按需分配、网络易维易管等要求, 能够有效降低运营商TCO,提升盈利水平. 软件定义OTN的关键技术 软件定义OTN包含Flex OTN、Flex Transceiver、Flex ROADM以及Programmable Transport Controller四大关键技 术. Flex OTN技术 传统的OTN通过GMP技术实现对TDM/IP等多业务 的封装和承载,但随着业务速率的提升,基于固定 速率OTUk接口的映射、封装、成帧处理,愈发不能满 足运营商对超宽带和灵活可配置带宽的需求,且不 同的OTUk需要不同的硬件与之对应,同时,也无法与 具备可软件编程的光物理层(Flex Transceiver)单元适 配.Flex OTN在原有OTN的基础上,引入灵活的OTN处理 技术,与可编程光层完美结合,既扩展了OTN的灵活 性,又可与现网兼容,很好地满足了对未来多业务灵 活高效的承载. Flex Transceiver技术 Transceiver即实现电信号与光信号相互转换的单 元,传统的Transceiver由于硬件结构单一,不同的应用 场景需不同调制码型、线路速率的板卡或者光模块. 而Flex Transceiver采用通用硬件结构,基于业界领先的 flex-ODSP技术,只需通过简单的软件配置,一套硬件 系统即可满足多种应用场景.Flex Transceiver与Flex OTN 以及Programmable Transport Controller技术相配合后,用 户可根据实际业务情况,对光层带宽资源进行合理 优化分配,实现流量的精细化运营,同时降低网络 整体功耗.类似于可调激光器对光网络的推动,Flex Transceiver势必带来更大的变革. Flex ROADM技术 ROADM即可配置的OADM单元,是光网络中不可 或缺的重要光层物理单元,能够在光层实现波长通道 的交换和上下路.随着400G/1T+的出现,为了进一步 提升频谱资源利用率,原有固定通道间隔被打破, Flex ROADM应运而生.Flex ROADM可以实现极小的带 图1 软件定义OTN系统架构 高速 低功耗 可编程 软件定义的OTN ? 弹性管道 ? 即时带宽 ? 编程光网 …… TDM/ETH/Any services OaaS T-Controller based end-to-end SDN 协同 ODU Flex OTU Flex Fiber Flex ROADM 40G 100G 2T 400G 1T 25GHz 50GHz 87.5GHz 175GHz 300GHz Flex Transceiver: 400G/1T 64QAM 16QAM QPSK Open?ow 标准控制接口 业务抽象与驱动 网络能力开放 API 揭开下一代光传送网的面纱:软件定义OTN

46 宽间隔,实现任意带宽任意光通道之间的无损交换 (hitless);

更进一步,结合Flex OTN和Flex Transceiver技术,在光层可实现更精细的子波长调度,通过光层直 接旁路,减少昂贵的上层交换设备的使用,降低运营 商TCO以及网络整体功耗. Programmable Transport Controller技术 Programmable Transport Controller是一种新型的网络 控制单元:通过网络设备层的标准化Openflow控制接 口,可提供跨多设备形态的统一控制,实现从动态云 业务到基于Flex OTN、Flex Transceiver、Flex ROADM的弹 性管道端到端统一控制,方便增值业务的快速及时提 供;

通过应用层的开放式API接口,使应用可以驱动网 络,快速及时重构网络硬件系统,实现可编程化的光 网络,满足用户的动态实时性以及个性化服务需求;

通过集中式的控制理念,使业务多层流量疏导更加智 能、可控,全网资源利用率得以最大化提升,业务端 到端质量得到有效保证,让用户得到最完美的体验. 这种基于集中式管理、标准化控制以及开放式API的 软件定义管理方式,使传送网从哑管道转变成智能管 道,可为运营商提供OaaS(Optical as a Service)增值服 务. 软件定义OTN的价值 运维 易 ,运营 细 传统网络中单板类型种类繁多,使备料成本及运 维成本增加,加大了运营商的CAPEX和OPEX.而软件定 义OTN中Flex OTN、Flex Transceiver、Flex ROADM均采用通 用硬件架构,可实现单板硬件归一化;

同时,由于光 模块可软件编程,自定义速率、码型等,给网络运维 以及运营也带来诸多好处.例如,在工程开局阶段, 可以减少备件数量,降低对开局工程师的技术要求, 加快开局速度,有利于业务的快速开通和部署;

在维 护优化阶段,光纤和光器件老化导致传输性能下降 时,可以通过改变调制码型,优化系统性能;

单板的 灵活可配置还可以为运营商带来更加灵活的带宽销售 模式,使其营收进一步提升. 带宽资源 零浪费 ,带宽价值 零残留 软件定义OTN所具备的 弹性管道 ,让精细化 带宽资源管理和使用成为可能,实现带宽资源 零浪 费 .网络控制器通过标准控制接口,根据上层业务 流量,对光层硬件设备进行重构,调整管道大小. 这一方面可以节约网络带宽资源,提升带宽利用率, 以100G/400G/1T混传系统为例,软件定义OTN可以提高 40.3%-67.14%的带宽利用率;

另一方面,也可以降低 设备的整体功耗,带来绿色光网络. 软件定义OTN所具备的 即时带宽 ,除了带 来不一样的用户体验,更实现了带宽价值的 零残 留 .传统光传送网从用户发出一个带宽请求到最后 业务开通,需要经历多个部门、多人处理,开通时间 最长可达数月.而通过统一端到端控制,结合灵活光 物理层技术,减少了人的参与,业务开通时间可减少 至数小时,甚至数分数秒,同时也减少了带宽闲置的 时间,使带宽资源可滚动使用,提升了每比特营收. 软件定义OTN所具备的 编程光网 ,使得光网 针对不同的应用可以提供不同的网络资源,为运营商 提供增值服务.通过提供开放式API,将网络能力抽象 给应用层,同时,应用层业务驱动网络根据个性化需 求来建立连接,使得运营商基于标准化接口实现自助 化网络定制,并降低网络维护管理的复杂度. 流量、距离自适应 软件定义OTN,可以根据传输距离灵活选取适当 的调制格式以及频谱资源,短路径可以选择满足OSNR 要求的高阶调制格式,而传输距离长的光路,可以采 用占用带宽大、但是在低OSNR下能够正常工作的低阶 调制格式,从而更有效利用线路频谱资源,提高频谱 效率. 软件定义OTN是演进的必然 云网络时代,业务呈现出多样化,传统的光传送 网已无法满足新的需求,高效、灵活、开放已然成为 光网络演进的关键.在变革的转折点,华为提出软件 定义OTN,在弹性管道的基础上提供即时带宽管理、 集中式控制的虚拟化网络资源、开放的标准化应用接 口,为新业务提供高效、灵活、开放的管控,让光网 络更好地服务于业务,服务于用户体验,帮助运营商 不断降低运营成本、开拓新的盈利模式,构筑更健 康、更和谐的产业链. 责任编辑:潘陶 pantao@huawei.com ........