新一代面向100G PON演進(jìn)的融合型OLT產(chǎn)品：TITAN

　　ICCSZ訊   光纖寬帶接入歷經(jīng)十年高速發(fā)展，從傳統(tǒng)的家庭寬帶接入為基礎(chǔ)，逐步擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，并以大視頻、5G承載、SDN&NFV演進(jìn)為核心驅(qū)動(dòng)力，進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。

　　以4K/8K高清視頻為特征的視頻業(yè)務(wù)，驅(qū)動(dòng)家庭寬帶業(yè)務(wù)從傳統(tǒng)的100M時(shí)代進(jìn)入1G時(shí)代，10G PON成為當(dāng)前建設(shè)重點(diǎn)。未來(lái)VR/AR業(yè)務(wù)對(duì)于需求超過(guò)1G帶寬，同時(shí)公有云的普及，業(yè)務(wù)接入帶寬對(duì)于10G需求已經(jīng)出現(xiàn)。同時(shí)25G/50G/100G PON在未來(lái)十年也會(huì)逐步成熟，新一代OLT產(chǎn)品不僅僅要滿足10G PON建設(shè)需要，還要支持平滑演進(jìn)到100G PON。

　　同時(shí)，5G商用臨近，固移在業(yè)務(wù)層面更加融合，對(duì)于高密度、大帶寬、低延遲、萬(wàn)物互聯(lián)為主要特征的移動(dòng)業(yè)務(wù)，基于現(xiàn)有ODN網(wǎng)絡(luò)，采用10G/25G/50G PON技術(shù)進(jìn)行回傳，采用WDM-PON進(jìn)行中傳和前傳，同時(shí)新一代OLT也將支持完善的IPRAN功能，即強(qiáng)大的IP路由功能，這樣配合傳統(tǒng)的移動(dòng)傳輸網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)邊界覆蓋。

　　另外，運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越扁平化，業(yè)務(wù)的融合必然推進(jìn)設(shè)備的融合，實(shí)現(xiàn)集約化管理的需求。而SDN&NFV技術(shù)的成熟也驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行深刻變革，5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完全SDN&NFV化，包括光接入在內(nèi)的有線網(wǎng)絡(luò)也將順應(yīng)這個(gè)趨勢(shì)，新一代OLT將是一個(gè)云化的OLT，具備完善的網(wǎng)絡(luò)切片功能，另外部分業(yè)務(wù)將NFV化，并和業(yè)務(wù)編排實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，同時(shí)原有OLT上的部分控制面也會(huì)上移，通過(guò)SDN控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)OLT業(yè)務(wù)的管理和部署，實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速部署和運(yùn)維自動(dòng)化。

　　圖1 傳統(tǒng)OLT架構(gòu)

　　傳統(tǒng)的OLT架構(gòu)，基于商用二、三層交換芯片采用集中式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)(參見圖1)，存在交換容量難以提升、功耗偏大、包緩存不夠、視頻體驗(yàn)差、三層功能受限等不足，僅僅可以滿足傳統(tǒng)上網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬有限提升，不能適應(yīng)新一輪光接入建設(shè)對(duì)于帶寬和網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的要求，中興通訊基于對(duì)光接入網(wǎng)絡(luò)的深刻理解，順應(yīng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)極速、智能、融合、精細(xì)的發(fā)展趨勢(shì)，采用全新架構(gòu)推出了新一代面向100G PON演進(jìn)的融合型OLT產(chǎn)品：TITAN。

　　一、基于信元的大容量分布式交換架構(gòu)

　　圖2 TITAN采用基于信元的分布式交換架構(gòu)

　　TITAN綜合考慮了未來(lái)大帶寬、低時(shí)延、業(yè)務(wù)精細(xì)化管理、網(wǎng)絡(luò)融合和SDN&NFV業(yè)務(wù)趨勢(shì)，采用了基于路由器架構(gòu)的分布式交換轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)(參見圖2)，其交換網(wǎng)采用基于信元方式，不僅僅實(shí)現(xiàn)每槽位400G以上的帶寬，滿足平滑演進(jìn)到100G PON的能力，另外還避免了集中式架構(gòu)主控交換的功耗過(guò)大的問題，同時(shí)信元交換機(jī)制保證了內(nèi)部業(yè)務(wù)流量轉(zhuǎn)發(fā)更加均衡，用戶業(yè)務(wù)流量管理更加精細(xì)。

　　信元交換架構(gòu)特有的VoQ(虛擬隊(duì)列)功能不僅僅消除了交換網(wǎng)的線頭堵塞問題，還可以實(shí)現(xiàn)基于切片的QOS保證，實(shí)現(xiàn)真正意義上的網(wǎng)絡(luò)切片，參見圖3。傳統(tǒng)集中式架構(gòu)OLT交換板和線卡之間只有固定8個(gè)隊(duì)列，不同切片共享8個(gè)隊(duì)列，不同切片的流量由于這8個(gè)隊(duì)列共享造成流量互相影響，其交換架構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的切片，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)基于切片的精細(xì)化管理。TITAN基于信元交換的交換架構(gòu)，支持VoQ功能，可以實(shí)現(xiàn)不同切片有獨(dú)立隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)了基于切片的流量隔離，也實(shí)現(xiàn)了基于切片的QOS保證。

　　圖3 TITAN采用VoQ實(shí)現(xiàn)基于切片的業(yè)務(wù)流量隔離架構(gòu)

　　TITAN分布式轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)支持多種轉(zhuǎn)發(fā)方式(參見圖4)，不僅僅支持傳統(tǒng)的L2L3的快速轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)針對(duì)復(fù)雜轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，還支持內(nèi)置x86軟件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)，另外還支持TDM方式的時(shí)隙交換，和FlexE配合實(shí)現(xiàn)低延遲業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)5G的前傳和中傳。

　　圖4 TITAN分布式轉(zhuǎn)發(fā)支持多種轉(zhuǎn)發(fā)模式

　　二、面向SDN&NFV的智能化OLT

　　作為一個(gè)傳統(tǒng)的OLT，TITAN不僅僅支持豐富的L2層協(xié)議，而且還支持強(qiáng)大的三層功能，具備完善的L2 VPN和L3 VPN功能，支持VxLAN ，可以實(shí)現(xiàn)邊緣數(shù)據(jù)中心的遠(yuǎn)端模塊，實(shí)現(xiàn)OLT融入整個(gè)基于DC為中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(參見圖5)。TITAN支持完善的北向接口和SDN控制器對(duì)接，包括NETCONF/YANG和OpenFlow。

　　圖5 TITAN作為遠(yuǎn)端模塊融入基于DC為中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　TITAN支持完善的網(wǎng)絡(luò)切片功能，不僅僅支持基于PON口的網(wǎng)絡(luò)切片，還支持基于ONU UNI口的網(wǎng)絡(luò)切片，未來(lái)支持基于ONU的網(wǎng)絡(luò)切片，以及上聯(lián)口共享的網(wǎng)絡(luò)切片。參見圖6。

　　圖6 TITAN支持網(wǎng)絡(luò)切片功能

　　TITAN軟件系統(tǒng)具備未來(lái)SDN&NFV化演進(jìn)能力，部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)組件化和NFV化，并通過(guò)業(yè)務(wù)編排統(tǒng)一管理，動(dòng)態(tài)加載，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)按需快速部署。TITAN為這些NFV分配計(jì)算/存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)資源，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)隔離，也保證了業(yè)務(wù)運(yùn)行的QOS保證?；贗T化強(qiáng)大硬件能力，在網(wǎng)絡(luò)切片場(chǎng)景下，每個(gè)切片可以是一個(gè)NFV，而且每個(gè)NFV根據(jù)業(yè)務(wù)不同，在編排器編排下，加載不同的協(xié)議組件和轉(zhuǎn)發(fā)組件，實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同的業(yè)務(wù)，有不同的轉(zhuǎn)發(fā)能力，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)切片數(shù)量的大幅提升，相對(duì)于部分其他廠家采用虛擬機(jī)架構(gòu)的8個(gè)切片，TITAN可以支持64個(gè)以上，并可以通過(guò)增加x86刀片資源平滑擴(kuò)展。

　　圖7 TITAN基于NFV化軟件架構(gòu)

　　三、創(chuàng)新融合型產(chǎn)品形態(tài)

　　TITAN基于高端路由器平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了和PTN、高端路由器、OTN等產(chǎn)品的架構(gòu)融合，實(shí)現(xiàn)和這些產(chǎn)品的單板混插，可以根據(jù)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)需要，快速推出融合型產(chǎn)品，滿足運(yùn)營(yíng)商的需求。

　　TITAN面向接入機(jī)房重構(gòu)，推出超大容量形態(tài)，獨(dú)立交換板4塊，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分擔(dān)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的高可靠性，線卡槽位36個(gè)，支持400G到槽位，實(shí)現(xiàn)平滑演進(jìn)到100G，同時(shí)支持內(nèi)置刀片和OTN，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的融合。采用超大容量形態(tài)的TITAN，可以減少機(jī)房面積，減少設(shè)備總類，降低整體建設(shè)和運(yùn)維成本。

　　TITAN可以內(nèi)置100G OTN單板，實(shí)現(xiàn)接入傳輸一體，采用統(tǒng)一網(wǎng)管管理，實(shí)現(xiàn)了用戶側(cè)接入到OTN時(shí)隙的端到端映射，簡(jiǎn)化了業(yè)務(wù)部署和運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)了大顆粒、低延時(shí)業(yè)務(wù)的端到端部署。同時(shí)基于接入傳輸一體的TITAN設(shè)備，相對(duì)于傳統(tǒng)的獨(dú)立OTN設(shè)備，減少了機(jī)房面積，降低了功耗，節(jié)省了成本，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商CAPEX和OPEX的大幅降低。

　　TITAN支持內(nèi)置x86刀片，可以實(shí)現(xiàn)CDN下沉，還可以實(shí)現(xiàn)TCP加速、FCC快速切換等加速業(yè)務(wù)，提高用戶體驗(yàn)滿意度。

　　四、更加精細(xì)化的業(yè)務(wù)流量管理

　　TITAN采用了基于信元的交換網(wǎng)架構(gòu)，采用VoQ技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于切片的QOS保證。另外TITAN支持用戶級(jí)別(VPORT)的隊(duì)列調(diào)度和流量整形，實(shí)現(xiàn)基于用戶的業(yè)務(wù)流量精細(xì)化管理，使得用戶之間流量互不影響，用戶體驗(yàn)更好。

　　圖8 TITAN基于ONU的下行流量管理模型

　　中興通訊是光接入領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新先鋒。領(lǐng)先推出業(yè)界最新一代面向100G PON演進(jìn)的融合光接入平臺(tái)——TITAN。實(shí)現(xiàn)超大容量形態(tài)和超高帶寬能力，全系列高密度10G PON,對(duì)稱100G PON，OAN和OTN融合等重大創(chuàng)新。繼承并突破傳統(tǒng)光接入內(nèi)涵，在深化OLT能力的同時(shí)，更加順應(yīng)未來(lái)十年接入網(wǎng)演進(jìn)發(fā)展。