华为发力OTN集群交叉扩展技术打造最佳体验的承载网

2019-01-15

通信世界 2019年3期

截至目前，已有数十家全球领先运营商与华为开展OTN集群交叉扩展的联合创新测试和试商用。该技术还在中国移动政企专网等多个项目中成功商用部署。

“互联网+”、智能终端和物联网的快速发展，促使网络业务转型。网络业务由单纯的企业、家庭宽带占主导流量，走向4G/5G、视频、物联网、云业务等占主导流量，未来网络业务存在更大的不确定性，需要更高效地疏导流量，网络架构正全面走向全Mesh化连接，网络单站点也朝多维度（线路方向）和大容量发展，给网络的规划、管理和维护带来巨大挑战。

OTN集群交叉扩展技术通过将站点内多个孤立的OTN设备相互连接、形成共享资源池，能够在网络结构变革中给运营商带来诸多价值：一是共享槽位，充分利用业务板卡带宽；二是共享保护波长，充分利用线路波长资源；三是解决大容量核心站点业务重路由交叉调度瓶颈。

OTN集群交叉扩展关键技术

为了实现OTN集群交叉可扩展、大容量的特性，同时不牺牲已有OTN系统的容量、低时延和刚性管道的特性，华为通过多年的投入研究验证，在如下三大关键技术上实现突破，成为业界首个可商用的OTN集群交叉扩展的设备商。

第一，大容量和多通道交换芯片技术。OTN集群交叉扩展在保留单框交换能力的基础上，增加框间交叉功能，这实质上要求了交叉芯片的处理能力成倍提升。因此业界需要更加先进的芯片工艺支持，至少要先进一代工艺。同时，ASIC要容纳更多的SERDES（串行/并行电路，是芯片内外部的接口部件），要求芯片的布局和布线即后端设计中要解决更多SERDES的驱动能力、串扰兼容性等问题。

第二，多业务统一切片。大容量OTN系统的容量通常由多块交叉板联合实现交叉功能。对于同一类业务的不同颗粒（比如OTN有ODU1/2/3/4等），以及不同业务在同一套OTN系统中传输时，要求对这些业务进行切片处理，同时送往多个交叉板完成联合交叉调度。而OTN集群交叉要同时兼顾框内、框间交叉，业务需要经过多个、多级交叉芯片，统一切片的要求更高。

第三，高密/低功耗/可拔插集群光模块。在OTN集群系统中，每个单框具备各自框内的交换能力，网络部署初期框间的交叉容量需求比较少，未来业务量增长时再逐步扩容增加，因此连接各个框之间的集群互联光模块要求可插拔，同时为了避免集群带来过多额外的投资，该模块还需要具备低功耗和高密度的特征。

OTN集群交叉扩展的典型应用场景

第一，专线等跨环/跨层业务调度。网络中的骨干节点一般会下挂多个环，存在多个子架。在实现专线业务配置或者不同的环间需要业务互通时，由于传统OTN框间业务无法直接配置，当前业界通常使用线卡互连的方式实现。这种方式成本、功耗和易用性均较差。而部署集群可以完全解决这些问题。

第二，DC互连大容量核心节点场景。由于DC互连需要打通骨干、城域多张网，往往形成容量超大的核心节点，基于传统单机OTN单纯槽位容量提升主要有两个问题。一方面槽位数量限制。即便单槽位能力提升到1T，甚至2T，单机的槽位容量终归是有限的，无法满足多个方向、多层网络聚合带来的端口数量需求。

另一方面是可部署性。当前业务量的井喷式增长，使得单机业务密度快速提升，每3年达到2倍甚至更多倍的增长，而芯片工艺通常每3年才能进步一代。每代仅能带来30%的功耗降低。因此设备的功耗密度持续增长，过大的功耗密度将导致机房局部制冷能力跟不上，产生局部过热问题。OTN集群交叉扩展在这类大容量调度应用场景中，提供了更多的槽位，同时分摊了功耗密度，解决了大容量OTN设备的容量增长和可部署性的矛盾。