新一代面向100G PON演进的融合型OLT产品:TITAN

光纤宽带 接入历经十年高速发展,从传统的家庭宽带接入为基础,逐步扩展到其他领域,并以大视频、 5G 承载、SDN&NFV演进为核心驱动力,进入了一个新的发展阶段。

以4K/8K高清视频为特征的视频业务,驱动家庭宽带业务从传统的100M时代进入1G时代,10GPON成为当前建设重点。未来VR/AR业务对于需求超过1G带宽,同时公有云的普及,业务接入带宽对于10G需求已经出现。同时25G/50G/ 100G PON在未来十年也会逐步成熟,新一代 OLT 产品不仅仅要满足10G PON建设需要,还要支持平滑演进到100G PON。

同时,5G商用临近,固移在业务层面更加融合,对于高密度、大带宽、低延迟、万物互联为主要特征的移动业务,基于现有ODN网络,采用10G/25G/50G PON技术进行回传,采用WDM-PON进行中传和前传,同时新一代OLT也将支持完善的IPRAN功能,即强大的IP路由功能,这样配合传统的移动传输网,实现5G网络的无边界覆盖。

另外,运营商网络越来越扁平化,业务的融合必然推进设备的融合,实现集约化管理的需求。而SDN&NFV技术的成熟也驱动网络架构进行深刻变革,5G网络已经完全SDN&NFV化,包括光接入在内的有线网络也将顺应这个趋势,新一代OLT将是一个云化的OLT,具备完善的网络切片功能,另外部分业务将NFV化,并和业务编排实现联动,同时原有OLT上的部分控制面也会上移,通过SDN控制器实现对OLT业务的管理和部署,实现新业务的快速部署和运维自动化。

新一代面向100G PON演进的融合型OLT产品:TITAN

图1 传统OLT架构

传统的OLT架构,基于商用二、三层交换 芯片 采用集中式架构实现(参见图1),存在交换容量难以提升、功耗偏大、包缓存不够、视频体验差、三层功能受限等不足,仅仅可以满足传统上网业务的带宽有限提升,不能适应新一轮光接入建设对于带宽和网络演进的要求,中兴通讯基于对光 接入网 络的深刻理解,顺应未来网络极速、智能、融合、精细的发展趋势,采用全新架构推出了新一代面向100G PON演进的融合型OLT产品:TITAN。

一、基于信元的大容量分布式交换架构

新一代面向100G PON演进的融合型OLT产品:TITAN

图2 TITAN采用基于信元的分布式交换架构

TITAN综合考虑了未来大带宽、低时延、业务精细化管理、网络融合和SDN&NFV业务趋势,采用了基于路由器架构的分布式交换转发架构(参见图2),其交换网采用基于信元方式,不仅仅实现每槽位400G以上的带宽,满足平滑演进到100G PON的能力,另外还避免了集中式架构主控交换的功耗过大的问题,同时信元交换机制保证了内部业务流量转发更加均衡,用户业务流量管理更加精细。

信元交换架构特有的VoQ(虚拟队列)功能不仅仅消除了交换网的线头堵塞问题,还可以实现基于切片的QOS保证,实现真正意义上的网络切片,参见图3。传统集中式架构OLT交换板和线卡之间只有固定8个队列,不同切片共享8个队列,不同切片的流量由于这8个队列共享造成流量互相影响,其交换架构无法实现真正的切片,实现业务基于切片的精细化管理。TITAN基于信元交换的交换架构,支持VoQ功能,可以实现不同切片有独立队列,实现了基于切片的流量隔离,也实现了基于切片的QOS保证。

新一代面向100G PON演进的融合型OLT产品:TITAN

图3 TITAN采用VoQ实现基于切片的业务流量隔离架构

TITAN分布式转发架构支持多种转发方式(参见图4),不仅仅支持传统的L2L3的快速转发,同时针对复杂转发业务,还支持内置x86软件实现转发,另外还支持TDM方式的时隙交换,和FlexE配合实现低延迟业务转发,实现 5G 的前传和中传。

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图4 TITAN分布式转发支持多种转发模式

二、面向SDN&NFV的智能化 OLT

作为一个传统的OLT,TITAN不仅仅支持丰富的L2层协议,而且还支持强大的三层功能,具备完善的L2VPN和L3 VPN功能,支持VxLAN ,可以实现边缘 数据中心 的远端模块,实现OLT融入整个基于DC为中心的网络架构(参见图5)。TITAN支持完善的北向接口和SDN控制器对接,包括NETCONF/YANG和OpenFlow。

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图5 TITAN作为远端模块融入基于DC为中心的网络架构

TITAN支持完善的网络切片功能,不仅仅支持基于PON口的网络切片,还支持基于 ONU UNI口的网络切片,未来支持基于ONU的网络切片,以及上联口共享的网络切片。参见图6。

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图6 TITAN支持网络切片功能

TITAN软件系统具备未来SDN&NFV化演进能力,部分业务系统组件化和NFV化,并通过业务编排统一管理,动态加载,实现业务按需快速部署。TITAN为这些NFV分配计算/存储/转发资源,实现了业务隔离,也保证了业务运行的QOS保证。基于IT化强大硬件能力,在网络切片场景下,每个切片可以是一个NFV,而且每个NFV根据业务不同,在编排器编排下,加载不同的协议组件和转发组件,实现针对不同的业务,有不同的转发能力,同时也实现切片数量的大幅提升,相对于部分其他厂家采用虚拟机架构的8个切片,TITAN可以支持64个以上,并可以通过增加x86刀片资源平滑扩展。

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图7 TITAN基于NFV化软件架构

三、创新融合型产品形态

TITAN基于高端路由器平台实现,实现了和PTN、高端路由器、 OTN 等产品的架构融合,实现和这些产品的单板混插,可以根据运营商网络重构需要,快速推出融合型产品,满足运营商的需求。

TITAN面向接入机房重构,推出超大容量形态,独立交换板4块,实现负荷分担,实现了业务转发的高可靠性,线卡槽位36个,支持400G到槽位,实现平滑演进到 100G ,同时支持内置刀片和OTN,实现了网络设备的融合。采用超大容量形态的TITAN,可以减少机房面积,减少设备总类,降低整体建设和运维成本。

TITAN可以内置100G OTN单板,实现接入传输一体,采用统一网管管理,实现了用户侧接入到OTN时隙的端到端映射,简化了业务部署和运维,实现了大颗粒、低延时业务的端到端部署。同时基于接入传输一体的TITAN设备,相对于传统的独立OTN设备,减少了机房面积,降低了功耗,节省了成本,实现运营商CAPEX和OPEX的大幅降低。

TITAN支持内置x86刀片,可以实现CDN下沉,还可以实现TCP加速、FCC快速切换等加速业务,提高用户体验满意度。

四、更加精细化的业务流量管理

TITAN采用了基于信元的交换网架构,采用VoQ技术实现了基于切片的QOS保证。另外TITAN支持用户级别(VPORT)的队列调度和流量整形,实现基于用户的业务流量精细化管理,使得用户之间流量互不影响,用户体验更好。

新一代面向100G PON演进的融合型OLT产品:TITAN

图8 TITAN基于 ONU 的下行流量管理模型

中兴通讯是光接入领域的持续创新先锋。领先推出业界最新一代面向100G PON演进的融合光接入平台——TITAN。实现超大容量形态和超高带宽能力,全系列高密度10G PON,对称100G PON,OAN和OTN融合等重大创新。继承并突破传统光接入内涵,在深化 OLT 能力的同时,更加顺应未来十年 接入网 演进发展。

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