AON: 云時(shí)代超高速光傳輸解決之道

為了滿(mǎn)足用戶(hù)的接入帶寬需求和提升用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，全球范圍內(nèi)掀起了LTE和固網(wǎng)寬帶的建設(shè)熱潮。這給作為信息基礎(chǔ)設(shè)施的傳送網(wǎng)帶來(lái)的前所未有的壓力。從2012年開(kāi)始規(guī)模部署的100G技術(shù)，在2013年出現(xiàn)了爆發(fā)性增長(zhǎng)，這大大緩解了網(wǎng)絡(luò)流量給骨干網(wǎng)所帶來(lái)的壓力。但是運(yùn)營(yíng)商明顯感覺(jué)到帶寬的增加和所帶來(lái)的收入增長(zhǎng)之間的剪刀差反而越來(lái)越大。運(yùn)營(yíng)商一直在考慮如何通過(guò)精細(xì)化的管理，在這張前所未有的超高速傳送網(wǎng)上以每比特最低的成本帶來(lái)最好的收入回報(bào)。

未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展的趨勢(shì)

解決目前運(yùn)營(yíng)商在傳送網(wǎng)上所面臨的問(wèn)題，需要深入了解未來(lái)業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)和業(yè)務(wù)需求。

眾所周知，不斷涌現(xiàn)的視頻業(yè)務(wù)是帶寬快速增長(zhǎng)的重要因素之一。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，到2015年視頻業(yè)務(wù)將超過(guò)P2P業(yè)務(wù)，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)流量的60%以上。根據(jù)貝爾實(shí)驗(yàn)室最新的研究成果，到2017年，單播視頻流的流量將比目前增長(zhǎng)300%，

雖然不斷增長(zhǎng)的帶寬需求一直是推動(dòng)光傳輸產(chǎn)業(yè)不斷前進(jìn)的重要因素，但是一個(gè)更加引入矚目的原因在推動(dòng)光傳輸網(wǎng)的轉(zhuǎn)型，那就是我們已經(jīng)進(jìn)入了云業(yè)務(wù)時(shí)代。云技術(shù)使得更多的企業(yè)和數(shù)據(jù)中心將存儲(chǔ)和計(jì)算能力外包，以改變傳統(tǒng)的基于CAPEX和OPEX的財(cái)務(wù)模式。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，到今年，80%以上的軟件是以云業(yè)務(wù)的形式來(lái)提供。這種現(xiàn)象促進(jìn)了云網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心流量的極大增長(zhǎng)。

針對(duì)上面的數(shù)據(jù)，貝爾實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，雖然從目前到2017年，骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量將增長(zhǎng)320%，但是區(qū)域網(wǎng)/城域網(wǎng)的流量增長(zhǎng)更快，達(dá)到了560%，幾乎是骨干網(wǎng)流量的增長(zhǎng)速度的兩倍。IBM的研究更是給出了驚人的數(shù)據(jù)，從2010年到2020年，數(shù)據(jù)量將從800,000Peta字節(jié)增長(zhǎng)到35Zetta字節(jié)。而這些流量的增長(zhǎng)主要來(lái)自于視頻業(yè)務(wù)和云業(yè)務(wù)。

那么隨之而來(lái)的問(wèn)題是，我們目前的光傳送網(wǎng)是否能適應(yīng)云時(shí)代的業(yè)務(wù)需求嗎？

未來(lái)業(yè)務(wù)的需求

從目前的情況來(lái)看，區(qū)域網(wǎng)/城域網(wǎng)的帶寬消耗更快，需要提供更大的傳輸帶寬�，F(xiàn)在的接入平臺(tái)已經(jīng)從PDH, SDH, SONET, ATM和POS接口轉(zhuǎn)換為被廣泛應(yīng)用的1GE和10GE的業(yè)務(wù)速率；LTE網(wǎng)絡(luò)的末端網(wǎng)元還在不斷增加；運(yùn)營(yíng)商正加緊利用云技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，將傳統(tǒng)的電信資源進(jìn)行整合到宏大的數(shù)據(jù)中心上；同時(shí)，各種新型的云業(yè)務(wù)對(duì)傳送網(wǎng)所交付的業(yè)務(wù)和方式都提出了更多的需求。這些變化都推動(dòng)著區(qū)域網(wǎng)/城域網(wǎng)向網(wǎng)狀網(wǎng)或高度互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。與以往不同的是，在這張網(wǎng)絡(luò)中流量變得更加動(dòng)態(tài)和不可預(yù)測(cè)，與此同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商處于增加盈利的考慮，還希望利用這次轉(zhuǎn)型的機(jī)會(huì)將傳送網(wǎng)從費(fèi)用中心轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌臉I(yè)務(wù)收入來(lái)源，最終使得運(yùn)營(yíng)商以最小的代價(jià)幫助終端用戶(hù)和他們所需要的內(nèi)容連接起來(lái)。

由此可見(jiàn)，運(yùn)營(yíng)商目前正在為區(qū)域網(wǎng)/城域網(wǎng)尋找一種解決方案，它可以將以分組為主的業(yè)務(wù)和WDM所提供的充足的帶寬更緊密地結(jié)合起來(lái)。而目前增加新設(shè)備常常會(huì)遇到傳統(tǒng)機(jī)房的空間和功耗限制，而越來(lái)越多的新應(yīng)用要求交付更具性?xún)r(jià)比的多協(xié)議服務(wù)，而對(duì)于未來(lái)那些不可知的業(yè)務(wù)需求，網(wǎng)絡(luò)的敏捷性顯得尤為重要。

相對(duì)于區(qū)域網(wǎng)/城域網(wǎng)，骨干網(wǎng)所尋求的解決方案更關(guān)注于最大化光纖的利用率和提升波長(zhǎng)的傳輸效率，同時(shí)需要考慮網(wǎng)絡(luò)的彈性，以保證業(yè)務(wù)交付的一致性和提供端到端的業(yè)務(wù)可見(jiàn)性，后者可以有效地對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)的生命周期進(jìn)行管理。

面對(duì)上述的業(yè)務(wù)需求，特別是未來(lái)快速、動(dòng)態(tài)變化的傳輸業(yè)務(wù)，目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)顯得既不夠靈活而且成本較高，無(wú)法適應(yīng)未來(lái)傳送網(wǎng)的發(fā)展需要。

AON正是滿(mǎn)足云時(shí)代運(yùn)營(yíng)商各種應(yīng)用需求的解決方案

阿爾卡特朗訊在2013年提出的AON（Agile Optical Network）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠解決運(yùn)營(yíng)商在云時(shí)代在傳送網(wǎng)上所面臨的問(wèn)題。AON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括敏捷光層、多層交換和多協(xié)議業(yè)務(wù)并結(jié)合光網(wǎng)絡(luò)智能。

憑借貝爾實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)大的光傳輸研發(fā)實(shí)力，阿爾卡特朗訊一直是光傳輸領(lǐng)域創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者。作為AON架構(gòu)的核心網(wǎng)元，1830 PSS產(chǎn)品平臺(tái)是全球第一個(gè)提供單載波100G技術(shù)的商用平臺(tái)和全球第一個(gè)具備從10G平滑演進(jìn)到100G、200G、400G和1T以上速率能力的商用平臺(tái)；而且，1830 PSS平臺(tái)還是業(yè)內(nèi)唯一能為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)提供光層加密解決方案的商用平臺(tái)，同時(shí)為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)提供超低時(shí)延和支持多協(xié)議的解決方案。

敏捷光層是指阿爾卡特朗訊所提供的極具經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展能力的光層組網(wǎng)技術(shù)。敏捷光層技術(shù)由多項(xiàng)阿爾卡特朗訊業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)構(gòu)成，主要包括400G光子業(yè)務(wù)引擎（PSE），光層OAM，以及靈活的光層交換技術(shù)。400G光子業(yè)務(wù)引擎技術(shù)是業(yè)界第一塊超100G商用的光電芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)單通道400Gb/s的傳送能力，而且它還可以利用增強(qiáng)的SD-FEC技術(shù)大大提升當(dāng)前100G網(wǎng)絡(luò)的性能。400G PSE技術(shù)已被應(yīng)用在阿爾卡特朗訊的1830 PSS設(shè)備上。阿爾卡特朗訊的專(zhuān)利Wavelength Tracker(WT)技術(shù)是在光層實(shí)現(xiàn)OAM的重要手段，可以提供端到端的業(yè)務(wù)可見(jiàn)性。這個(gè)創(chuàng)新性的技術(shù)獨(dú)特地將管理信號(hào)插入到每個(gè)波長(zhǎng)上，從而讓使用者可以通過(guò)WT技術(shù)在全網(wǎng)范圍內(nèi)輕松區(qū)分和監(jiān)控單個(gè)的波長(zhǎng)，而不需要對(duì)該波長(zhǎng)進(jìn)行終結(jié)或再生處理。WT技術(shù)還可以幫助運(yùn)維人員跟蹤每個(gè)波長(zhǎng)，在線(xiàn)實(shí)現(xiàn)故障隔離、性能監(jiān)控、告警的相關(guān)性處理。敏捷光層的另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是CDC-F ROADM，即波長(zhǎng)無(wú)關(guān)、方向無(wú)關(guān)，無(wú)沖突，并且支持靈活頻譜寬度的ROADM。最新一代的WSS器件使用，跨越了引入CDC-F ROADM的成本障礙，使得整個(gè)AON光網(wǎng)絡(luò)在組網(wǎng)規(guī)模（如支持的光維度數(shù)量）和CDC功能達(dá)到平衡。集成了該WSS的板卡已經(jīng)開(kāi)始商用，市場(chǎng)占有率第一。

多層交換技術(shù)是AON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心。從傳送平面的角度來(lái)看，阿爾卡特朗訊將大容量的分組、OTN電層和光層交換能力集中在一個(gè)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺(tái)上，通過(guò)多層交換技術(shù)可以讓業(yè)務(wù)在最經(jīng)濟(jì)的層面上完成疏導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)功能和成本的統(tǒng)一考慮，在滿(mǎn)足預(yù)定義的業(yè)務(wù)參數(shù)的前提下達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的傳輸，這也是降低每比特傳輸成本的關(guān)鍵措施。基于電的ODU層可以有效地填充承載在波長(zhǎng)或者OTN的OCh通道中的凈荷。但是當(dāng)前用戶(hù)側(cè)信號(hào)速率不斷增加，從而網(wǎng)絡(luò)側(cè)的單波長(zhǎng)速率也將不斷提升，這時(shí)通過(guò)選擇合理的轉(zhuǎn)發(fā)單元，例如在光層多種類(lèi)型的復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)單元（Muxponder）和透明轉(zhuǎn)發(fā)單元（Transponder）的使用可以大大降低運(yùn)營(yíng)商的CAPEX和OPEX。根據(jù)對(duì)東南亞某大型運(yùn)營(yíng)商的測(cè)算，采用阿爾卡特朗訊多層交換技術(shù)的100G網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于原來(lái)光層和電層完全獨(dú)立的10G網(wǎng)絡(luò)，其TCO降低了60%以上。

阿爾卡特朗訊在傳送網(wǎng)智能控制層面上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)由來(lái)已久，在AON架構(gòu)中，智能控制平面可以通過(guò)統(tǒng)一的控制核心實(shí)現(xiàn)電層和光層交換的統(tǒng)一控制�？刂破矫婵梢岳�用統(tǒng)一的資源數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息，計(jì)算出穿越光層、電層的最佳路徑。同時(shí)，利用多層的控制平面還可以進(jìn)一步差異化業(yè)務(wù)的提供來(lái)滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)變化的傳輸業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)的恢復(fù)還可以按照承諾的SLA，通過(guò)分組，電層和光層協(xié)同完成，以最經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行傳送。

AON為未來(lái)傳送網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到SDN做好了準(zhǔn)備

隨著SDN技術(shù)的出現(xiàn)，T-SDN（Transport-SDN）技術(shù)更進(jìn)一步地指明了未來(lái)傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。T-SDN的核心是將傳輸設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開(kāi)來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和虛擬化，從而實(shí)現(xiàn)傳輸業(yè)務(wù)流量的靈活控制和傳輸效率的提升，為分組網(wǎng)絡(luò)及云業(yè)務(wù)的創(chuàng)新提供良好的傳送平臺(tái)。在T-SDN中，獨(dú)立出來(lái)的傳輸控制層面可以更加快速適應(yīng)未來(lái)動(dòng)態(tài)變化的流量傳輸需求，但只是傳輸控制層面與傳輸資源層面的解耦還不夠，還需要將實(shí)際的傳輸網(wǎng)絡(luò)虛擬化，以滿(mǎn)足SDN控制層根據(jù)業(yè)務(wù)的需求來(lái)靈活的調(diào)配這些虛擬化后的傳輸資源。從具有編程可控能力的400G PSE芯片到靈活可控的多層交換能力，阿爾卡特朗訊所構(gòu)建的AON架構(gòu)天生就具備將網(wǎng)絡(luò)虛擬化的基因。通過(guò)特有的切片技術(shù)（slice），阿爾卡特朗訊將AON架構(gòu)中低層-的各種資源、屬性和能力進(jìn)行虛擬化，比如調(diào)制方式、傳輸帶寬、傳輸時(shí)延、光層加密能力等，基于這些虛擬化后的切片，阿爾卡特朗訊的T-SDN解決方案可以針對(duì)不同的業(yè)務(wù)需求，利用所部署的策略驅(qū)動(dòng)和SDN控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸資源配置、管理和調(diào)度的自動(dòng)化。

阿爾卡特朗訊的T-SDN解決方案在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)層面上可以向運(yùn)營(yíng)商呈現(xiàn)全網(wǎng)的資源情況和控制能力，因此可以提升網(wǎng)絡(luò)的效率、靈活性和利用率，而且還可以通過(guò)部署在云網(wǎng)絡(luò)上獲得更大的控制范圍。上述這些能力結(jié)合了可編程的IP路由和光傳送層，可以利用開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)API為零售業(yè)務(wù)、批發(fā)業(yè)務(wù)和基礎(chǔ)業(yè)務(wù)提供更加可靠的、更高性能的光、以太網(wǎng)、IP和VPN的傳輸服務(wù)。

阿爾卡特朗訊作為光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引領(lǐng)者，一直站在創(chuàng)新的前沿。阿爾卡特朗訊所提出的AON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展的趨勢(shì)和需求著眼，關(guān)注超高速傳送網(wǎng)的彈性、靈活性、通用性、統(tǒng)一性、高效性和可持續(xù)演進(jìn)性，為運(yùn)營(yíng)商打造一張既能滿(mǎn)足云時(shí)代業(yè)務(wù)的靈活性、突發(fā)性和海量帶寬等多種需求，同時(shí)又能帶來(lái)新的業(yè)務(wù)收入增長(zhǎng)的超高速傳送網(wǎng)提供了理想的解決之道。