5G的边缘化趋势——接入型OTN和数据中心如何演进？

与其说5G是技术演进，不如说它是一次产业革命。

5G时代的新网络通信技术引发一系列促使产业变革的因素形成，从技术角度看，边缘计算是5G网络需要具备的新兴能力。网络边缘将不仅仅提供连接，计算、存储和智能都可以整合一体作为网络能力提供，由此带来了网络架构的升级演进。

5G 推动承载网变革，OTN遇热

不同于3G/4G，5G更是未来智能世界的驱动平台和物联网发展的基础设施，将真正创建一个全联接的新世界。为了适应大带宽、低时延和海量连接业务，对5G承载网在带宽、容量、时延和组网灵活性方面提出了新的需求。

相比以往，5G基站架构将发生改变。在5G网络中，接入网不再是由BBU（基带处理单元）、RRU（射频拉远单元）、天线组成。5G承载网被重构为以下3个功能实体：原BBU的非实时部分LI将分割出来重新定义为CU，负责处理非实时协议和服务，功能将迁移到服务器来实现CU的虚拟化/云化，以方便进行集中控制。BBU的剩余功能重新定义为DU，负责处理物理层协议和实时服务，这需要新的专用及定制化硬件。而BBU的部分物理层处理功能与原RRU及无源天线合并为AAU。DU和CU这样的新架构，支撑了5G承载网的回传、中传、前传功能。

5G承载网的关键需求在于超低时延、超大容量和网络切片，实现垂直业务的隔离。在这方面，OTN有着诸多优势，如大带宽、低延时、高可靠性、网络切片等。

OTN下沉是大势所趋

OTN在光网络中一直扮演着重要的角色。OTN的透明传送、完善的OAM、保护等功能，可以满足新型业务对于业务质量的要求。随着新业务的发展，接入业务的带宽需求飞速增长，OTN下沉部署成为大势所趋，构建一个涵盖城域接入层、城域汇聚层、城域核心层以及长途干线层的端到端OTN网络，实现承载业务“光速直达”，是未来网络发展的必然趋势。

已经有了小型化PTN，为什么还需要OTN？因为OTN可以提供点对点的专线。针对三类需求：专线服务与上网服务、贵宾客户与普通客户、OTN传送与分组传送，接入型OTN都可以实现从接入网到城域网、核心网的端到端的OTN连接，提供新的设备支持，包括CPE-OTN盒式设备和框式设备，

边缘数据中心互联要求大带宽高品质专线服务

为了应对网络延迟和应用程序可用性带来的挑战，边缘数据中心应运而生。IDC数据显示，2020年将有超过50%的数据需要在网络边缘侧分析、处理与存储，边缘计算市场规模将超万亿，成为与云计算平分秋色的市场。在那些依赖于提供点播视频服务、金融市场的财务信息、运营安全EPOS系统的零售企业、电信运营商的微基站以及无人驾驶汽车的支持等应用场合，边缘数据中心都能发挥重要的作用。与此同时，大量的边缘数据中心之间产生了互联要求，以及大带宽、高品质的专线服务。

根据预测，数据中心互联（DCI）呈现四大趋势：到2021年超大规模数据中心流量将翻4倍，需要400GbE或更大容量线卡；DCI复合年增长率将达到30%，安全性需求剧增，需要进行加密；DCI的增长和相干DSP需要比以太网更多的灵活性，需要灵活以太网，更灵活的以太网速率；5G更对网络同步提出了更大的挑战，5G驱动高精度时钟。

5G推动全网升级，OTN迎来新机遇

全光网被认为是5G最理想的承载技术，具有巨大的可用频谱(10THz)、超大容量(100Tbps)、超高速率(1Tbps)等优势。全光网演进的第一步是传输链路的光纤化，目前传输已经实现光纤部署，正向200-400Gbps演进。第二步是接入网光纤化，要求配线段和引入线乃至桌面都实现光纤连接，光进铜退依然路长。第三步是传输节点引入光交换技术，CTC骨干网将在年底前全面部署RODAM，行程骨干全光网，并继续向大小城域网乃至接入网延伸。

目前，国内三大运营商都已开始建设新的OTN接入网，无缝连接已有的OTN汇聚、核心和骨干网，实现OTN端到端的连接。

Microchip在这方面的动向值得关注。其OTN策略主要包括两点：打造从接入网到骨干网的全套OTN方案，通过接入型OTN实现专线服务，并在此基础上提供安全性、互通性等增值功能。

过去几年，中国电信运营商一直在大力部署 100G OTN交换网络。目前，中国移动正准备启用新网络，为政府/企业专线服务提供支持。为此，中国移动将根据国际标准大幅调整OTN连接带宽。

Microchip可支持ODUflex带宽无损调整（HAO）规范，通过其子公司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。该系列处理器曾在中国移动完成多家供应商产品互联互通测试的过程中起到关键作用。

中国移动目前有能力启动全球首个按需分配带宽专线服务，随着各项工作持续向云端转移，政府和企业客户可凭借该项服务灵活、实时地对其所需网络带宽进行调整。在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，而中国移动是全球首家完成该项测试的运营商。

如何实现按需分配带宽？HAO的支持是关键，否则，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。而Microchip DIGI OTN系列处理器，可支持运营商将OTN从其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。在多家供应商（这些供应商的OTN设备被验证具备互联互通功能）的协助下，中国移动利用DIGI OTN处理器来验证技术和软件能否为大规模部署按需分配带宽服务提供支持。

此外，Micropchip的DIGI系列产品正在帮助中国建设100G光网络。其打造的从接入网到骨干网的全系列OTN产品，还有以太网PHY可以实现云组网和移动网络要求更灵活安全的连接，新发布的META-DX系列高密度多功能以太网PHY首次达到了T级别，支持最高密度400 GbE和灵活以太网的连接。

应对DCI互联，Microchip还推出最新的解决方案META-DX1，其 MACsec安全引擎可确保数据中心或企业数据传输的安全性，而FlexE通过对当前固定速率以太网以外的链路进行优化配置，在满足容量要求的同时，帮助云服务和电信服务供应商使用低成本、大容量的光纤，减少成本支出。这是META-DX1系列产品首次将MACsec和FlexE集成在同一解决方案中，以满足下一阶段DCI的扩容需求。