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大容量MS-OTN(Multi-Service Optical Transport Network)の適用事例と課題
2012年10月15日
ファーウェイ・ジャパン 滝広眞利HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

内容
 Multi-Service OTNとは Multi-Service OTNの適用と課題
 Multi-Service OTNノードのアーキテクチャ

はじめに －トラフィック増加と伝送コストー
 トラフィック/収益のトレンド トラフィック伝送コスト

Traffic

Cost/Bit
Traffic Trend
IP/MPLS Router

L3
Data
Dominate

Increasing
Traffic/Revenue
Ratio

Ether/MPLS-TP
Packet Switch

L2

Revenue Trend

OTN
TDM Switch

L1
L0

Service
Capability

Voice
Dominate

λ SwitchTime
Wei Leping, China Telecom, 2011

Traffic/Revenue比の増大に対処するには、
１．Revenue Trendの改善
２．Traffic Trendに対応する低コスト・広帯域伝送ネットワークの構築⇒ ビット当たりの伝送単価が低い下位レイヤで効率的にトラフィックを伝送する
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Page 3

マルチサービスの伝送コストを最適化するMS-OTN
 サービスと伝送レイヤ
ServiceInternet

L3 (IP)

データセンタ間接続

 トラフィック・オフローディング
IP Router layer

専用線

L2/L3 VPN

IP/MPLS
Switch functions andtraffic move down

L2 (MPLS-TP)

MS-OTN※

L1 (OTN)

L0 (WDM)

MS-OTN Layer

40G/100G DWDM

※MS-OTN = OTN + MPLS-TP

 OPEX削減
 CAPEX削減
1. 低消費電力
1. IPトラフィックのオフローディングで高価なルータポート数を削減
2. 設置スペース小2. マルチサービスの多重化でネットワーク
3. 保守コスト低 (Rich OAM)
リソースの利用効率向上
4. 高可用性(Protection)
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MS-OTNの利点１： 低消費電力、省スペース
TDM Switch

100G

10Gvs.
サービス
ルータ

MS-OTN

100G10G

光伝送装置
MS-OTN

Router

コアルータ

サービス
ルータ

光伝送装置

MS-OTNとコアルータとの比較
項目

指標

消費電力

Chipset4 x 10Gbps: 20W;
100Gbps: 40W@2013

4 x 10Gbps: 150w
100Gbps: <200W@2013

Total / Capacity> 3W/Gbps
1.1W/Gbps @ 2013

> 4.5W/Gbps< 2W/Gbps @ 2014

大きさBoard Depth

10 x 10Gbps board: ～250mm

10 x10Gbps board: ～600mm

重さ

Total / Capacity

7kg / 100Gbps

17kg / 100Gbps

50%低消費電力60%省スペース--

総合MS-OTN (OTNスイッチ)Core Router (IP/MPLSスイッチ)※相当機器の公開仕様より概算
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Page 5MS-OTNの利点２：SDH相当の高品質な1G, 10G専用線
1G, 10Gの専用線サービスの成長

Subscribers (x1,000)

20.0

1G

10G

40G

既存E1/STM-1サービスも長期継続

100G

15.0

10.0
5.00.02008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Source: A Europe Top Carrier

専用線サービスは収益率が高い

中国、アジア諸国では70%の中小企業が2Mbps以下のTDM専用線を利用（大手金融/政府系組織でFC/GbE/2.5G専用線の要求有）OTNはTDM方式で高品質イーサネット専用線と既存TDM専用線を容易に伝送
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Page 6

内容
 Multi-Service OTNとは Multi-Service OTNの適用と課題
 Multi-Service OTNノードのアーキテクチャ

MS-OTNの適用シナリオ１： サービスMUX/DEMUX
 100G伝送時代 ⇒ サービス帯域(1Gbps～)とライン帯域(100Gbps)のギャップ拡大
 OTNスイッチは大容量リンクの効率的利用に貢献

１．ノード単位で効率的にトラフィック多重

２．該当トラフィックのみドロップ

３．容易なE2E QoS保証

OTNスイッチ無(Muxponder)OTNスイッチ無(Muxponder)(100G)

ODUk

ODUk

100G

100G

ODUk

(100G)
10G, 1G, …

(100G)OTNスイッチ有OTNスイッチ有 ODUによる1.25Gbps単位のE2Eパス設定
 100G伝送路内に多重化された
小容量サービス(～1Gbps)の公平性を保証(100G)(100G)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

10G, 1G, …

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Page 8MS-OTNの適用シナリオ２： OTNパス中継
OTNスイッチは光レイヤの制約を緩和し自由度の高いネットワーク間接続に貢献
 100G伝送時代 ⇒ OTNパス(サブλパス)のメッシュ・ネットワーク化
１．100G光パスネットワーク中継（OEO)

２．インテリジェントネットワーク(OTNパス ASON/GMPLS)

ROADM or ODF

 OEO中継で光レイヤのパラメータ設定、ファイバ接続の複雑性を緩和
 マルチベンダWDMネットワーク間接続

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 光の複雑なパラメータ調整の制約を緩和し多重障害に対する予備パス選択を柔軟化

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Page 9MS-OTNを十分に活かすスイッチ容量は？
１）モバイル・バックボーンの例（現状）
XIAOSHAN

NANJING

800Gbps

800Gbps

800Gbps

SHANGHAI

800GbpsSUZHOUSHANGTANG

800Gbps

800Gbps
2.88Tbps

PUDONG1

ライン回線：
80ch x 10Gbps = 800Gbps
800Gbps×6sites＝4.8Tbps
クライアント回線:
60% のトラフィックをADD/DROP = 2.88Tbps
OTNスイッチ容量：
4.8Tbps + 2.88Tbps = 7.68Tbps

PUDONG2２）40G/100G時代の見積り
West: 3～4T

XC capacity

EAST：3～4T

Best Match>12T~6T…
Local：30% up and drop, about 2T

4Tbps x2 +2Tbps= 10Tbps~1T
Line rate

10G

40G/100G時代のコアノードには10Tbps+ クラスの容量が必要
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Page 1040G100GOTNスイッチが小容量の場合、、、
2Tbps OTNスイッチノード
100GOchxn100G
OTU4
xn

10Tbps+ OTNスイッチノード

1~20 ch100GOchxn100GOTU4xn1~80 ch20~40 chOptical
Shelf

Optical
Shelf

Optical
Shelf

Optical
Shelf

Optical
Shelf

Optical
Shelf

OpticalShelf

40~60 ch60~80 chOpticalShelf
OTN Shelf サブラック間でブロッキング発生
 サブラック間接続コスト発生
 設置スペース大、消費電力大HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

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 ノンブロッキング サブラック間接続不要
 設置スペース小、消費電力小Page 11

MPLS-TPによってサービス多重をさらに効率化
IP over OTN, IP over MPLS-TPの相対CAPEXA NA Carrier Network Case Studya) IP over OTNb) IP over MPLS-TPRR

10% down
at leastYear2012
2013
20142015
2016*PMO (Present Mode of Operation)= IP over “P2P Mux-ponder”

a:IP over OTN
120
148
192
268366

MS-OTNノード

b:(a-b) / b
IP over MPLS-TP
92
-23%
120
-19%
170-11%
226-16%328-10%IPoOTN vs. IPoMPLS-TP IF Card Counts

 “IP over OTN” plus “IP over MPLS-TP”
パケット多重方式による細粒度のパス設定、および、非対称帯域の双方向のパス設定
効果によってIFカードをさらに10%以上削減

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OTN ネットワークの二つの基本モデル
1) Stand Alone OTNノード2) Integrated OTN/DWDMノードOTNスイッチノードをDWDM網内に配置
OTN
SwitchOTN
Switch

ROADM

ROADM

OTN
SwitchROADM
OTN
SwitchROADM

OTNスイッチをDWDMノードに統合

ROADM
ROADM

OTN
SwitchOTN
SwitchOTN
Switch

ROADM

ROADM
ROADM
OTN
SwitchOTN
SwitchOTN
SwitchOTN
Switch

ROADM

ROADM

OTN
SwitchOTN
SwitchOTN
SwitchOTN
SwitchOTN
SwitchOTN
SwitchROADM
OTN
Switch項目

Stand Alone OTN

Integrated OTN/DWDM

CAPEX

DWDMノードとOTNノードの設置、および、接続インタフェースコストによりCAPEX大Integratedノードの設置によりCAPEX小OPEX

DWDMノードとOTNノードを個別管理により管理コスト大

Optical/Packetノードの統合管理により管理コスト低その他

光ドメイン毎のマルチベンダ化が比較的容易

シングルベンダ構成

OTNスイッチの利点を活かしたネットワークには”Integrated OTN/DWDM”
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内容 Multi-Service OTNとは Multi-Service OTNの適用と課題

 Multi-Service OTNノードのアーキテクチャ

MS-OTNノードアーキテクチャ
Layer integration and cost optimization
サービスルータ

Focus onefficient service

IP/M PLS Sw itch

L3

L3+L2
Eth/M PLS-TP Sw itch

L2MS-OTN
L1TDM Sw itch
L2+L1+L0
L0MS-OTN

λ Sw itch

MS-OTN Architecture(Integrated OTN/DWDM Model)

Universal Switch & Tributary/Line cardTributarysideLine
SideODU

ROADM

OTN
ServiceCard

VC

PKT

OTN
Line
Card

Universal
SwitchMulti-Service
Sonet/SDH, OTN, Ethernet, MPLSHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

PacketServiceCard

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Universal
SwitchPage 15

HybridLine
Card

100G伝送路を有効利用するハイブリッド・ラインカード
Line side

Tributary SideTDM service card
TDM

VC
Mapping

VC
SW IF

OTN
PKT

Hybrid line cardSW IF

OTN card
OTN

OTN
Mapping

SW IF

Ethernet
MAC

SW IF
SW IF

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FEC

Hybrid line card

ETH card
PacketOTN
Mapping

Universal
SwitchHuawei ConfidentialPage 16

OTN
Mapping

FEC

まとめ
1.

MS-OTNはサービス・トラフィックをオフロードすることにより伝送ネットワークのOPEX（設置スペース、電力費）を削減

2.

100G時代の光伝送ネットワークの効率的運用には10Tbps+クラスのOTNスイッチが有用（トラフィックMUX/DEMUXおよびE2E OTNパス構成の柔軟化）

3.

“高品質専用線の伝送に適したOTN”と“細粒度、非対称のトラフィック伝送に適したMPLS-TP”の組合せがトラフィック伝送効率を最大化

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