5G来了，OTN开始下沉到边缘

作者:单祥茹  来源:中国电子商情

发布时间:2019-06-27

自动驾驶、IoT等应用带来了数据的爆炸性增长，为了解决海量数据的实时处理问题，边缘计算应运而生。今年6月6日，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电四家企业正式颁发5G牌照，标志着5G正式进入商用阶段。而这种边缘化趋势开始从数据中心扩散到网络接入侧。6月12日，Microchip Technology（美国微芯科技公司）通过其子公司美高森美（Microsemi）发布了一套以Microchip DIGI OTN系列处理器为基础的基准解决方案。该方案的主要目标就是，将一直部署在核心网的光传送网（OTN）推向边缘接入侧，以满足5G时代企业客户对大带宽的需求，并实现带宽的按需分配。随着OTN的下沉，一种全新的接入型OTN技术浮出了水面。

已经有了小型化PTN，OTN为什么还要下沉到接入侧？
从市场角度看，接入网技术正在随着用户需求的变化不断演进。在3G、4G时代，如果是向家庭用户提供宽带技术，GPON完全满足了用户需求。对于企业用户，则是用PTN承担宽带接入任务。到了5G时代，用户对大带宽的渴求将超越以往。以数据中心应用为例，一方面数据中心接入到传送网络的边缘局端机房需要专线业务支持，另一方面数据中心之间的互联、以及企业客户业务接入到数据中心也需要更大带宽的支持。在Microchip举办的“边缘化趋势：接入型OTN和边缘数据中心”专题讲座上，Microchip通信业务部资深产品营销经理郎涛先生提出，在5G时代，提供按需分配的宽带连接，相比现有的PTN接入方式，将OTN推向边缘将是更可行的方案。对于企业用户而言，接入型OTN可以提供一个点到点的OTN专线，把客户两个不同的办事处或不同的数据中心连接起来。除了政企专网，现在的数据中心也在向着边缘下沉，变成分布式或者边缘式的数据中心。大量的边缘数据中心之间的互联需要大带宽、高品质的专线服务来支撑，OTN的下沉让高品质的专线服务成为可能。此外，这些新兴应用均存在带宽灵活调整以及安全性等需求，这些则是接入型OTN相比PTN的明显优势。

图1  作为企业专线客户的数据中心对带宽和时延的要求越来越高，OTN下沉到边缘是目前最佳解决方案

从技术角度看，接入型OTN拥有一系列优势。企业客户对大带宽、刚性隔离、低延时，以及安全性有着非常高的要求。现在，带宽点播或者动态带宽调整这一需求也已提到议事日程上来。郎涛先生认为，在专线服务上，接入型OTN是一种可高质量完成高品质专线服务的解决方案。首先是OTN技术自带的一些本质特性。OTN本身是一个大带宽的技术，具有刚性隔离功能。能否做刚性隔离也可以看作是OTN与分组交换之间较重要的区分点。当然，分组交换做专线业务也有一定的优势，比如可以做统计复用，不同的用户之间共享带宽，但在带宽共享时可能会出现拥塞。

其次是OTN在安全性方面的保证。数据和网络的安全性将是一个持续的热点话题。根据思科公司的数据，2018年平均每发生一次数据外泄，给数据中心或企业造成的直接损失达到了390万美元。OTN可以提供比较灵活的加密方式，既可以实现大颗粒加密，把整个波长全部加密。也可以对子波长或者在业务层面进行加密，即对某一个OTN通道或者某一个OTN用户的数据进行单独加密，帮助运营商提供增值业务。

“在5G时代，接入侧主要由接入型OTN与分组交换网混合组成，二者是互补关系，可以同时存在。其中，OTN非常适合对租用线或专用线服务要求特别高的政企客户。而对于中小企业客户，分组交换网将是很好的选择。Microchip的最大目标是，提供一个有竞争力的解决方案给设备厂商，能够满足运营商对接入网的新需求。”郎涛先生进一步表示。

OTN和DCI边缘化的应对方案
品质专线服务具有大带宽、刚性隔离、低延时、安全性、宽带点播、业务多样性以及要保证良好的互通性等特点。在中国移动专为政府/企业专线服务建设的新网络中，作为唯一支持ODUflex带宽无损调整（HAO）规范的商用芯片和软件供应商，Microchip 提供了DIGI OTN系列处理器，可将运营商的OTN从城域网扩展至访问层，向政府、企业和数据中心客户提供专线服务和其他带宽有保障的高可用性服务。据郎涛先生介绍，Microchip每一代DIGI OTN处理器均集成了HAO功能，确保运营商在客户需要时提供所需带宽。如果没有HAO，用于提供这些服务的端到端连接带宽将会是固定的，要想改变带宽，必须断开连接，中断传输。

图2  Microchip DIGI OTN产品系列全面支持ODUflex带宽无损调整（HAO）规范

另据中国移动研究院项目经理李允博介绍，政企客户是运营商的黄金收入来源，2018年中国移动来自政企专网的业务收入就达到约300亿元，且每年以20%的速度递增。中国移动已在新建的政府/企业OTN网络中部署了按需分配带宽功能，以便利用灵活带宽和服务的各项优势，并且是全球首个执行HAO互联互通要求和测试规范的运营商。

Microchip曾为HAO规范的制定工作提供协助，规范目前已经被纳入国际电信联盟（ITU）G.7044标准。为支持HAO技术，Microchip针对其DIGI-120G、DIGI-G4和最新推出的DIGI-G5 OTN处理器发布了一套软件开发工具包（SDK）。

Microchip通信事业部副总裁Babak Samimi在专题讲座上表示：“在灵活的OTN交换网络的支持下大规模部署按需分配带宽服务需要开展互联互通测试，Microchip DIGI OTN处理器在可行性验证工作中起到了关键作用。该技术在中国乃至全球将呈现加速发展的势头，助力运营商提供创新服务、根据企业客户的实时业务需求开辟新的收入来源。” 

针对数据中心互联（DCI）应用，Microchip同步推出的META-DX1，为业界最高密度的多功能以太网PHY器件，最高容量可以做到1.2G。另外，该器件还可以实现很多其他功能，包括MACsec加密、支持FlexE接口、纳秒级高精度时钟戳等。