AON: 云时代超高速光传输解决之道

为了满足用户的接入带宽需求和提升用户的网络体验，全球范围内掀起了LTE和固网宽带的建设热潮。这给作为信息基础设施的传送网带来的前所未有的压力。从2012年开始规模部署的100G技术，在2013年出现了爆发性增长，这大大缓解了网络流量给骨干网所带来的压力。但是运营商明显感觉到带宽的增加和所带来的收入增长之间的剪刀差反而越来越大。运营商一直在考虑如何通过精细化的管理，在这张前所未有的超高速传送网上以每比特最低的成本带来最好的收入回报。

 未来业务发展的趋势

解决目前运营商在传送网上所面临的问题，需要深入了解未来业务的发展趋势和业务需求。

众所周知，不断涌现的视频业务是带宽快速增长的重要因素之一。相关数据显示，到2015年视频业务将超过P2P业务，达到网络流量的60%以上。根据贝尔实验室最新的研究成果，到2017年，单播视频流的流量将比目前增长300%

虽然不断增长的带宽需求一直是推动光传输产业不断前进的重要因素，但是一个更加引入瞩目的原因在推动光传输网的转型，那就是我们已经进入了云业务时代。云技术使得更多的企业和数据中心将存储和计算能力外包，以改变传统的基于CAPEX和OPEX的财务模式。相关数据显示，到今年，80%以上的软件是以云业务的形式来提供。这种现象促进了云网络和数据中心流量的极大增长。

针对上面的数据，贝尔实验室的进一步研究发现，虽然从目前到2017年，骨干网的网络流量将增长320%，但是区域网/城域网的流量增长更快，达到了560%，几乎是骨干网流量的增长速度的两倍。IBM的研究更是给出了惊人的数据，从2010年到2020年，数据量将从800,000Peta字节增长到35Zetta字节。而这些流量的增长主要来自于视频业务和云业务。

那么随之而来的问题是，我们目前的光传送网是否能适应云时代的业务需求吗?

 未来业务的需求

从目前的情况来看，区域网/城域网的带宽消耗更快，需要提供更大的传输带宽。现在的接入平台已经从PDH, SDH, SONET, ATM和POS接口转换为被广泛应用的1GE和10GE的业务速率;LTE网络的末端网元还在不断增加;运营商正加紧利用云技术进行网络转型，将传统的电信资源进行整合到宏大的数据中心上;同时，各种新型的云业务对传送网所交付的业务和方式都提出了更多的需求。这些变化都推动着区域网/城域网向网状网或高度互联的网络演进。与以往不同的是，在这张网络中流量变得更加动态和不可预测，与此同时，运营商处于增加盈利的考虑，还希望利用这次转型的机会将传送网从费用中心转变为新的业务收入来源，最终使得运营商以最小的代价帮助终端用户和他们所需要的内容连接起来。

由此可见，运营商目前正在为区域网/城域网寻找一种解决方案，它可以将以分组为主的业务和WDM所提供的充足的带宽更紧密地结合起来。而目前增加新设备常常会遇到传统机房的空间和功耗限制，而越来越多的新应用要求交付更具性价比的多协议服务，而对于未来那些不可知的业务需求，网络的敏捷性显得尤为重要。

相对于区域网/城域网，骨干网所寻求的解决方案更关注于最大化光纤的利用率和提升波长的传输效率，同时需要考虑网络的弹性，以保证业务交付的一致性和提供端到端的业务可见性，后者可以有效地对整个业务的生命周期进行管理。

面对上述的业务需求，特别是未来快速、动态变化的传输业务，目前的网络技术和网络架构显得既不够灵活而且成本较高，无法适应未来传送网的发展需要。

AON正是满足云时代运营商各种应用需求的解决方案

阿尔卡特朗讯在2013年提出的AON(Agile Optical Network)网络架构能够解决运营商在云时代在传送网上所面临的问题。AON网络架构包括敏捷光层、多层交换和多协议业务并结合光网络智能。

凭借贝尔实验室强大的光传输研发实力，阿尔卡特朗讯一直是光传输领域创新的领导者。作为AON架构的核心网元，1830 PSS产品平台是全球第一个提供单载波100G技术的商用平台和全球第一个具备从10G平滑演进到100G、200G、400G和1T以上速率能力的商用平台;而且，1830 PSS平台还是业内唯一能为数据中心互联提供光层加密解决方案的商用平台，同时为数据中心互联提供超低时延和支持多协议的解决方案。

敏捷光层是指阿尔卡特朗讯所提供的极具经济性和可扩展能力的光层组网技术。敏捷光层技术由多项阿尔卡特朗讯业界领先技术构成，主要包括400G光子业务引擎(PSE)，光层OAM，以及灵活的光层交换技术。400G光子业务引擎技术是业界第一块超100G商用的光电芯片，能够实现单通道400Gb/s的传送能力，而且它还可以利用增强的SD-FEC技术大大提升当前100G网络的性能。400G PSE技术已被应用在阿尔卡特朗讯的1830 PSS设备上。阿尔卡特朗讯的专利Wavelength Tracker(WT)技术是在光层实现OAM的重要手段，可以提供端到端的业务可见性。这个创新性的技术独特地将管理信号插入到每个波长上，从而让使用者可以通过WT技术在全网范围内轻松区分和监控单个的波长，而不需要对该波长进行终结或再生处理。WT技术还可以帮助运维人员跟踪每个波长，在线实现故障隔离、性能监控、告警的相关性处理。敏捷光层的另一个关键技术是CDC-F ROADM，即波长无关、方向无关，无冲突，并且支持灵活频谱宽度的ROADM。最新一代的WSS器件使用，跨越了引入CDC-F ROADM的成本障碍，使得整个AON光网络在组网规模(如支持的光维度数量)和CDC功能达到平衡。集成了该WSS的板卡已经开始商用，市场占有率第一。

多层交换技术是AON网络架构的核心。从传送平面的角度来看，阿尔卡特朗讯将大容量的分组、OTN电层和光层交换能力集中在一个统一的业务平台上，通过多层交换技术可以让业务在最经济的层面上完成疏导，实现功能和成本的统一考虑，在满足预定义的业务参数的前提下达到最经济的传输，这也是降低每比特传输成本的关键措施。基于电的ODU层可以有效地填充承载在波长或者OTN的OCh通道中的净荷。但是当前用户侧信号速率不断增加，从而网络侧的单波长速率也将不断提升，这时通过选择合理的转发单元，例如在光层多种类型的复用转发单元(Muxponder)和透明转发单元(Transponder)的使用可以大大降低运营商的CAPEX和OPEX。根据对东南亚某大型运营商的测算，采用阿尔卡特朗讯多层交换技术的100G网络相对于原来光层和电层完全独立的10G网络，其TCO降低了60%以上。

阿尔卡特朗讯在传送网智能控制层面上的技术优势由来已久，在AON架构中，智能控制平面可以通过统一的控制核心实现电层和光层交换的统一控制。控制平面可以利用统一的资源数据库中的信息，计算出穿越光层、电层的最佳路径。同时，利用多层的控制平面还可以进一步差异化业务的提供来满足动态变化的传输业务，业务的恢复还可以按照承诺的SLA，通过分组，电层和光层协同完成，以最经济的方式进行传送。

 AON为未来传送网络演进到SDN做好了准备

随着SDN技术的出现，T-SDN(Transport-SDN)技术更进一步地指明了未来传送网络的发展方向。T-SDN的核心是将传输设备控制面与数据面分离开来进行网络自动化和虚拟化，从而实现传输业务流量的灵活控制和传输效率的提升，为分组网络及云业务的创新提供良好的传送平台。在T-SDN中，独立出来的传输控制层面可以更加快速适应未来动态变化的流量传输需求，但只是传输控制层面与传输资源层面的解耦还不够，还需要将实际的传输网络虚拟化，以满足SDN控制层根据业务的需求来灵活的调配这些虚拟化后的传输资源。从具有编程可控能力的400G PSE芯片到灵活可控的多层交换能力，阿尔卡特朗讯所构建的AON架构天生就具备将网络虚拟化的基因。通过特有的切片技术(slice)，阿尔卡特朗讯将AON架构中低层-的各种资源、属性和能力进行虚拟化，比如调制方式、传输带宽、传输时延、光层加密能力等，基于这些虚拟化后的切片，阿尔卡特朗讯的T-SDN解决方案可以针对不同的业务需求，利用所部署的策略驱动和SDN控制器，实现对传输资源配置、管理和调度的自动化。

阿尔卡特朗讯的T-SDN解决方案在网络业务层面上可以向运营商呈现全网的资源情况和控制能力，因此可以提升网络的效率、灵活性和利用率，而且还可以通过部署在云网络上获得更大的控制范围。上述这些能力结合了可编程的IP路由和光传送层，可以利用开放的网络API为零售业务、批发业务和基础业务提供更加可靠的、更高性能的光、以太网、IP和VPN的传输服务。

阿尔卡特朗讯作为光网络技术的引领者，一直站在创新的前沿。阿尔卡特朗讯所提出的AON网络架构从未来业务发展的趋势和需求着眼，关注超高速传送网的弹性、灵活性、通用性、统一性、高效性和可持续演进性，为运营商打造一张既能满足云时代业务的灵活性、突发性和海量带宽等多种需求，同时又能带来新的业务收入增长的超高速传送网提供了理想的解决之道。