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，從傳統的家庭寬帶接入為基礎，逐步擴展到其他領(lǐng)域，并以大視頻、5G承載、SDN&NFV演進(jìn)為核心驅動(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)，驅動(dòng)家庭寬帶業(yè)務(wù)從傳統的100M時(shí)代進(jìn)入1G時(shí)代，10G PON成為當前建設重點(diǎn)。未來(lái)VR/AR業(yè)務(wù)對于需求超過(guò)1G帶寬，同時(shí)公有云的普及，業(yè)務(wù)接入帶寬對于10G需求已經(jīng)出現。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(mǎn)足10G PON建設需要，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，即強大的IP路由功能，這樣配合傳統的移動(dòng)傳輸網(wǎng)，實(shí)現5G網(wǎng)絡(luò )的無(wú)邊界覆蓋。

　　另外，運營(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)設備的融合，實(shí)現集約化管理的需求。而SDN&NFV技術(shù)的成熟也驅動(dòng)網(wǎng)絡(luò )架構進(jìn)行深刻變革，5G網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)完全SDN&NFV化，包括光接入在內的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )也將順應這個(gè)趨勢，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)現對OLT業(yè)務(wù)的管理和部署，實(shí)現新業(yè)務(wù)的快速部署和運維自動(dòng)化。

　　圖1 傳統OLT架構

　　傳統的OLT架構，基于商用二、三層交換芯片采用集中式架構實(shí)現(參見(jiàn)圖1)，存在交換容量難以提升、功耗偏大、包緩存不夠、視頻體驗差、三層功能受限等不足，僅僅可以滿(mǎn)足傳統上網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬有限提升，不能適應新一輪光接入建設對于帶寬和網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)的要求，中興通訊基于對光接入網(wǎng)絡(luò )的深刻理解，順應未來(lái)網(wǎng)絡(luò )極速、智能、融合、精細的發(fā)展趨勢，采用全新架構推出了新一代面向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

　　圖2 TITAN采用基于信元的分布式交換架構

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

　　信元交換架構特有的VoQ(虛擬隊列)功能不僅僅消除了交換網(wǎng)的線(xiàn)頭堵塞問(wèn)題，還可以實(shí)現基于切片的QOS保證，實(shí)現真正意義上的網(wǎng)絡(luò )切片，參見(jiàn)圖3。傳統集中式架構OLT交換板和線(xiàn)卡之間只有固定8個(gè)隊列，不同切片共享8個(gè)隊列，不同切片的流量由于這8個(gè)隊列共享造成流量互相影響，其交換架構無(wú)法實(shí)現真正的切片，實(shí)現業(yè)務(wù)基于切片的精細化管理。TITAN基于信元交換的交換架構，支持VoQ功能，可以實(shí)現不同切片有獨立隊列，實(shí)現了基于切片的流量隔離，也實(shí)現了基于切片的QOS保證。

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

　　TITAN分布式轉發(fā)架構支持多種轉發(fā)方式(參見(jiàn)圖4)，不僅僅支持傳統的L2L3的快速轉發(fā)，同時(shí)針對復雜轉發(fā)業(yè)務(wù)，還支持內置x86軟件實(shí)現轉發(fā)，另外還支持TDM方式的時(shí)隙交換，和FlexE配合實(shí)現低延遲業(yè)務(wù)轉發(fā)，實(shí)現5G的前傳和中傳。

　　圖4 TITAN分布式轉發(fā)支持多種轉發(fā)模式

　　二、面向SDN&NFV的智能化OLT

　　作為一個(gè)傳統的OLT，TITAN不僅僅支持豐富的L2層協(xié)議，而且還支持強大的三層功能，具備完善的L2 VPN和L3 VPN功能，支持VxLAN ，可以實(shí)現邊緣數據中心的遠端模塊，實(shí)現OLT融入整個(gè)基于DC為中心的網(wǎng)絡(luò )架構(參見(jiàn)圖5)。TITAN支持完善的北向接口和SDN控制器對接，包括NETCONF/YANG和OpenFlow。

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

　　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(jiàn)圖6。

　　圖6 TITAN支持網(wǎng)絡(luò )切片功能

　　TITAN軟件系統具備未來(lái)SDN&NFV化演進(jìn)能力，部分業(yè)務(wù)系統組件化和NFV化，并通過(guò)業(yè)務(wù)編排統一管理，動(dòng)態(tài)加載，實(shí)現業(yè)務(wù)按需快速部署。TITAN為這些NFV分配計算/存儲/轉發(fā)資源，實(shí)現了業(yè)務(wù)隔離，也保證了業(yè)務(wù)運行的QOS保證?；贗T化強大硬件能力，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)議組件和轉發(fā)組件，實(shí)現針對不同的業(yè)務(wù)，有不同的轉發(fā)能力，同時(shí)也實(shí)現切片數量的大幅提升，相對于部分其他廠(chǎng)家采用虛擬機架構的8個(gè)切片，TITAN可以支持64個(gè)以上，并可以通過(guò)增加x86刀片資源平滑擴展。

　　圖7 TITAN基于NFV化軟件架構

　　三、創(chuàng )新融合型產(chǎn)品形態(tài)

　　TITAN基于高端路由器平臺實(shí)現，實(shí)現了和PTN、高端路由器、OTN等產(chǎn)品的架構融合，實(shí)現和這些產(chǎn)品的單板混插，可以根據運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )重構需要，快速推出融合型產(chǎn)品，滿(mǎn)足運營(yíng)商的需求。

　　TITAN面向接入機房重構，推出超大容量形態(tài)，獨立交換板4塊，實(shí)現負荷分擔，實(shí)現了業(yè)務(wù)轉發(fā)的高可靠性，線(xiàn)卡槽位36個(gè)，支持400G到槽位，實(shí)現平滑演進(jìn)到100G，同時(shí)支持內置刀片和OTN，實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )設備的融合。采用超大容量形態(tài)的TITAN，可以減少機房面積，減少設備總類(lèi)，降低整體建設和運維成本。

　　TITAN可以?xún)戎?00G OTN單板，實(shí)現接入傳輸一體，采用統一網(wǎng)管管理，實(shí)現了用戶(hù)側接入到OTN時(shí)隙的端到端映射，簡(jiǎn)化了業(yè)務(wù)部署和運維，實(shí)現了大顆粒、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設備，相對于傳統的獨立OTN設備，減少了機房面積，降低了功耗，節省了成本，實(shí)現運營(yíng)商CAPEX和OPEX的大幅降低。

　　TITAN支持內置x86刀片，可以實(shí)現CDN下沉，還可以實(shí)現TCP加速、FCC快速切換等加速業(yè)務(wù)，提高用戶(hù)體驗滿(mǎn)意度。

　　四、更加精細化的業(yè)務(wù)流量管理

　　TITAN采用了基于信元的交換網(wǎng)架構，采用VoQ技術(shù)實(shí)現了基于切片的QOS保證。另外TITAN支持用戶(hù)級別(VPORT)的隊列調度和流量整形，實(shí)現基于用戶(hù)的業(yè)務(wù)流量精細化管理，使得用戶(hù)之間流量互不影響，用戶(hù)體驗更好。

　　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——TITAN。實(shí)現超大容量形態(tài)和超高帶寬能力，全系列高密度10G PON,對稱(chēng)100G PON，OAN和OTN融合等重大創(chuàng )新。繼承并突破傳統光接入內涵，在深化OLT能力的同時(shí)，更加順應未來(lái)十年接入網(wǎng)演進(jìn)發(fā)展。