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統合OTNスイッチングが光ネット ワークを仮想化するBy Andrew SchmittPrincipal Analyst, Opticalプリンシパル・アナリスト

OTNとオプティカル・リブート 2

光ネットワークでの仮想化 2

OTN伝送 3

添付1:OTNコンテナ・ペイロード・レートおよび対応クライアント 3

マックスポンダ（MUXPONDERS）:長所と短所 4

添付2:マックスポンダは静的ソリューション 4

救いの手である統合OTNスイッチング 5

添付3:OTNスイッチングを使用すると、クライアントを任意のWDM インターフェイスまたはクライアント・ポートに個別にリモートでルーティングできる 5

仮想光ネットワークの利点 6

添付4:統合OTNスイッチングの利点:容量、サービス速度、プロビジョニング、および障害復旧 7

OTNスイッチングの対象利用者 8

添付5:OTNスイッチングを利用予定しているキャリアは、そうでないキャリアと比較しCAPEXがより高い。 理想的なプラットフォーム:統合OTNスイッチング+WDMは、 ピュアMPLS、「OTN+MPLS」スイッチングには時期尚早である 10

添付6:妥協のない統合化 10

オプティカル・リブートが統合OTNスイッチングの導入のきっかけとなる 11

2© INFONETICS RESEARCH, INC. 2012年6月

OTNとオプティカル・リブートいかなるシステムでも大規模なアップグレードには完全なリブートが必要である。非常に広範囲に変化が及ぶため、一から再構築することを回避できない。光ネットワークにも同様の変化が差し迫っている。今では、より多くの機器供給業者および投資家が、2013年から2014年に変革が起きることを認識している。これを「オプティカル・リブート」と初めて名付けた。

コヒーレント100Gbps（100ギガビット/秒）光伝送の導入は、重要なきっかけとなる。この技術は、従来技術より多くのファイバ容量を引き出し、大幅に性能を向上させるが、キャリアが最大の投資リターンを得るためには、グリーンフィールドと一からネットワークを構築することが必要となる。キャリアは、100Gbpsよってビット当たりのコスト目標を達成できるだけでなく、新しいアーキテクチャを構築する機会を得て、将来的にネットワークの総所有コストを改善できる。光ネットワークをスイッチングおよび管理する上でより高度かつ効率的なアーキテクチャであることが最も重要だ。これにより、キャリアは、100Gbps波長を効率よく使用でき、将来的な運用コスト目標を達成できるようになる。

OTN（OpticalTransportNetwork:光伝送ネットワーク）のITUG.709は、優れたプロトコルだ。伝送（トランスポート）に効率性、信頼性、および予測可能性をもたらし、パケット・ネットワークのインフラストラクチャ要件を満たす。OTNは、増大する将来のパケット・トラフィックをよりトランスペアレントに伝送させ、厳しいサービス・レベル契約(SLA)を必要とするプライベートライン・イーサネットや波長サービスなどのサービス機能を提供する。オプティカル・リブートにとって、OTNは、100Gbpsおよびコヒーレント光と同様に重要である。

業界の一部では、OTNスイッチング・レイヤーを排除し、シンプルなWDMライン・システムへ接続させるピュアIPまたはMPLSソリューションを配備することを検討している。これらのアイデアは、10年前に提案されたが、大規模には展開されなかったIPoDWDMアーキテクチャを模倣している。サービス・プロバイダと協議した結果、伝送レイヤー（特に、OTNスイッチング）は現在も、そして今後も引き続き、将来のネットワーク・アーキテクチャの基盤となることがわかった。

サービス・プロバイダは、将来的に、ハイブリッドMPLSおよびOTNを展開することを望む可能性もあるが、現在すべての100GbpsWDMネットワークはOTN伝送を使用して構築されている。サービス・プロバイダはこれらのネットワークを構築していく際、ほとんどがOTNスイッチングの採用を計画している。ですから、必然的に、パケットおよび光伝送機能を単一のネットワーク・レイヤーへと集約化集約していくことになるだろう。

光ネットワーク向けの仮想化仮想化とは複数のサービスで使用する共通リソースを仮想的にプールすることであり、企業および大規模データ・センターでのコンピューティングの世界に革命を起こした。データ・センターのバーチャル・マシン（VM）により、コンピューティング・リソース（ハードウェア）をアプリケーション/サービスから分離可能にし、ハードウェア稼働率および効率を改善しCAPEXを削減する。また、VMでは、ハードウェア・リソースおよびサービスを一元管理できるので、OPEXをも低減できる。優先順位の異なるサービスを、ハードウェア・リソース・プール上に迅速にシフトおよびクローンできる。

データ・センター内で素晴らしい成功を収めたこの概念を、キャリアは、ネットワークへと応用し、あらゆるサービスを、オプティカル・リソースを需要に合わせて迅速に増減可能な光リソースのプールすることを望ん

でいる。この仮想光ネットワークという概念を実現するには、レガシーSONET/SDHからイーサネット、MPLS、IP、およびファイバ・チャネルなどのプロトコルへと運ぶことができるサービスに依存しない伝送プロトコルが必要だ。

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また、混在する複数の顧客のプロトコルおよび速度を効率的に処理するため、100Gbpsチャネル、あるいは1Tbps（1 テラバイト/秒）スーパーチャネルと言った大規模な帯域幅をパティショニングする手法も必要である。

OTN伝送は、ネットワーク間で幅広いサービスを運搬できる標準デジタル・ラッパーを提供することで、このような仮想光ネットワークにおける洗練されたトラフィックの運搬および管理ソリューションを提供する。OTNスイッチングは、さまざまな容量、遅延、および信頼性要件を伴うサービス間のパティショニングおよびグルーミングにとって鍵となる機能を追加する。また、最も重要なのは、効率よく100Gbps波長へと多くの低～中データ・レート・プロトコルの多重化を可能にすることである。これらをひとまとめにし、将来的なネットワークの基盤である光伝送技術を形成する。 OTN伝送OTNはOTN伝送、OTN多重化、およびOTNスイッチングの3つの機能を説明するのに使用されているため、一部混同されているところがある。これらは各々別のことを意味する。たとえば、スイッチングは、伝送機能の上位概念であり、差異は理解する価値がある。

OTN伝送はこれまでの1０年間利用されており、１９９０年代のSLTEアプリエーション内で使われたG.975を考慮すると、それ以前から利用されていることになる。G.709OTNは、プロトコルに依存しないクライアントデータをラッピングするポイント・ツー・ポイント・プロトコルとして定義された。目的は、単一の同種プロトコルを使用して各種クライアントをラッピング/コンテナ化し、100％トランスペアレントな伝送を提供する。これは、イーサネット、ファイバ・チャネル、および波長サービスなど、SONET/SDHがGigabitスピード・サービスでは対応できなかった部分である。トランスペアレンシー（透過性）とは、伝送ネットワークの必須要素で、あらゆるプロトコルをペイロードを変えることなく保証されたビットレートで伝送させるという意味である。OTNは、修正を加えずに他者のビットを運搬する方法として高く評価されている。

また、OTNでソースシグナルをラッピングすることで、オペレータは、コンテナに運用、管理、およびプロビジョニング用ビット数を追加し、送信先できれいに削除できる。こういった管理機能は、今日のネットワークではシグナルが伝送中に複数のオペレータ・ネットワークを通過する可能性のあるため、必要とされるため、G.709伝送で付加された。OTN伝送は、大規模なサービス・プロバイダ内または複数のプロバイダ間の複数の伝送ドメインを通過させるため、完全なサービス独立型、ネットワーク・ツー・ネットワークのインターフェイスを提供する。より多くのオペレータがOTN、特にスイッチング機能を採用するにつれ、異なるキャリア間の伝送におけるハンドオフの共通項となるだろう。

添付1:OTNコンテナ・ペイロード・レートおよびサポートされるクライアント

OTNコンテナ ペイロード・レート 対応クライアントODU-0 1.25Gbps STM-1/4、ギガビット・イーサネット、ファイバ・チャネル、その他ODU-1 2.5Gbps STM-16、2ギガビット・イーサネット、ファイバ・チャネルODU-2/ODU-2e 10Gbps STM-64、10ギガビット・イーサネットODU-3 40Gbps STM-256、40ギガビット・イーサネットODU-4 100Gbps 100ギガビット・イーサネットODU-FLEX Nx1.25Gbps サブレート・イーサネット、またはEPON、GPON、CPRIなどの固

定ビット・レート・クライアント

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マックスポンダ（MUXPONDERS）:長所と短所 G.709が主流なってから間もなく、企業は、単一クライアントだけでなく複数のクライアントをラップできるようにプロトコルを拡張し、OC-48、ギガビット・イーサネット、およびファイバー・チャネルなどの混合クライアントを伴う複数のサブコンテナを運搬する単一の10GbpsOTNコンテナ（OTU2）が利用できるようになった。これが、OTNマルチプレックスである。OTNハードウェアにより、ポイント・ツー・ポイント・トランスポンダの役割を超えて2点間のデータを多重化する（用語「マックスポンダ（muxponder）」はこれに由来）。

マックスポンダは、この10年間で重要な役割を果たした。10Gbpsのコストが減少し、1Gbpsおよび2.5Gbps間でほとんどのクライアントをこれらの波長で運搬するようになったためである。当社の調査では、既存の40Gbpリンク全体の85%が4x10Gbpsマックスポンダを使用している。しかし、マックスポンダは、静的なソリューションであり、受信および送信OTNコンテナへ何らかの変更を行うには、作業者が手動でファイバ接続を変更する必要がある。複数のWDMリンクをインターフェイスするには、より多くのマックスポンダを連続的に配置し、より複雑なクロス・ケーブル配線が必要である。

添付2:マックスポンダは静的ソリューション

より多くのマックスポンダが導入されるにつれて欠点がより明らかになった。一度は、ポイント・ツー・ポイント・リンクから最大効率を絞り出すコスト削 減ソリューションであったが 、規模的に扱いにくくなり、WDMデータ・レートが1 0 G bps から、40Gbps、そして100Gbpsへと拡大するにつれ、サービスを伝送する方法としては非効率性が増した。このアーキテクチャでは、複数のマルチポンダを伴うノードは、手動でパッチを行うためCAPEXおよびOPEXが増え、10Gbps、40Gbps、および100Gbps波長を並行利用する<=10Gbpsサービスの動的混合状態を処理できない。

さらに悪いことに、マックスポンダは、ポイント・ツー・ポイント伝送機能のみを提供し、ROADMと対にした場合は、波長内ま

たは波長間でのサービスのグルーミングを効率よく行えない。ROADMを介した光スイッチングでは、波長のみのスイッチングができ、100Gbpsの容量を共有する複数のクライアントを追加、ドロップ、切り替え、ましてや監視することさえできない。

第1ステージマックスポンダ

1G

O-E-O

10G 40G–100G

O-E-O

O-E-O

O-E-O

O-E-O

O-E-O

O-E-O

O-E-O

第2ステージマックスポンダ

波長Mux

Nx100G

潜在的な状況: 波長のブロッキング

λ ...λ1 N

マックスポンダのフィルが不十分

マックスポンダのフィルが不十分

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ODU スイッチ構造

WDM

WDM

WDM

ODU0

ODU3

ODU4

ODU-Flex

ODU2

10x10Gbs

100Gbs

500Gbsスーパーチャネル

10x10GbE クライアント 10x1GbE クライアント

2x40Gbs クライアント

2x100Gbs クライアント

10x 任意の速度のクライアント(1-10Gbs)

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また、オペレータは、マックスポンダを使用する限り、従来の間違えが起きやすい手動プロビジョニング作業をやめることができないし、将来のメッシュ・ネットワークに必要な効率に適合できない。光伝送ネットワークは、ますます繋がる世界でメッシュ化が進む中、マックスポンダを大規模に配備することは、容量を無駄にするアーキテクチャを保持ちつづけ、静的で柔軟性がなく、管理が難しく、キャリアが望む仮想化メッシュベースの光ネットワークには進化できないことを意味する。

救いの手である統合OTNスイッチングマックスポンダおよびG.709は、複数のクライアントをトランスペアレントに均一のコンテナで処理し、単一の波長で送信可能なプロトコルを定義することで、OTNスイッチングの技術的な基盤となった。OTNスイッチは、共通の電気的スイッチファブリックのアーキテクチャにおける飛躍的進歩を示している。OTNスイッチングにより何百あるいは何千もの波長およびクライアントがノードで相互接続できる。

トランスポンダおよびマックスポンダからOTNスイッチング・プラットフォームへの進化の第一の利点は、波長伝送インターフェイス からクライアントを分離できることである。単一のWDMライン・インターフェイスに有線接続された4または10のクライアント・ポートの処理を持つのではなく、それぞれのクライアントをシステム上の任意のWDMインターフェイスまたはクライアント・ポートに 個別にルーティングできる。ネットワーク規模でOTNスイッチを使用する意図のない少数派のオペレータですら、ファイバ・ケーブルの接続にエンジニアを送ることなくクライアントをリモートでプロビジョニングできるため、この能力を評価している。

添付3:OTNスイッチングを使用すると、クライアントを個別およびリモートで任意のWDMインターフェイスまたはクライアント・ポートにルーティングできる

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伝送インターフェイスからクライアントを切り離すことで、ネットワーク効率も向上する。10Gbpsクライアントの経済的な魅力はなかなか打ち負かしにくいため、キャリアは今後も10Gbps以下を主力サービス・インターフェイスとして販売し続けるという世界に生きている。100Gbpsは、最大規模の企業やデータ・センターを除き、一般的には巨大すぎる土管である。OTNスイッチングは、散在する場所からの複数の10Gbpsシグナルを効率的により高速の波長へとパッケージングし、帯域幅の利用率および効率を同時に最大化しながら、ファイバ容量の拡張を可能にする。これは、100Gbpsのネットワークでは重要であるが、柔軟なコヒーレント・スキームを使用してさらに高速な200Gbps、500Gbps、および1Tbpsといったデータ・レートでスーパーチャネルを実装する際には不可欠なものとなる。

たとえば、100 x 10Gbpsインターフェイスを1Tbpsスーパーチャネルへ有線接続する場合などは、マックスポンダの拡張の問題が明らかになってくる。現実は、このスーパーチャネル（階層になっているサブコンテナによって構成され、さまざまな光チャネルを複数使用）は、ギガビット・イーサネットおよびファイバ・チャネル（ODU0）、OC-48（ODU1）、10Gbps（ODU2）、あるいはstray 40Gbpsクライアント（ODU3）、および複数の100Gbpsトランクライン（ODU4）などを混載搬送する。この1Tbpsのトラフィッ クは、複数のクライアントおよびラインWDMインターフェイスから出ている。1Tbpsスーパーチャネルをともなうノードの統合OTNスイッチ構造は、現実的に1Tbpsをより小型のODUコンテナをバンドルする唯一の方法である。これらのサービスの多くは異なる地点で発信、着信する可能性があるため、マックスポンダに割り当てた場合、共通のスーパーチャネルに効率的にグルーミングする方法がなく、非効率的に入れこまれるためにWDM容量の過剰構築が必要になる。

仮想光ネットワークの利点統合OTNスイッチングを用いて構築されたネットワークが、光ネットワーキングへの仮想化の経済的および運用的メリットを実現する。容量、サービス速度、プロビジョニング、および障害復旧の4分野で利点が見られる。

容量:前に図示したとおり、OTNスイッチングでは、WDMライン・インターフェイスからクライアントを分離し、より費用のかかるWDMリンクができる限り高いレベルで実行され、標準の帯域幅が残存しないようにすることで、より大きなネットワーク効率を得ることができるようになる。OTNスイッチのネットワークでは、この概念をさらに進め、トラフィックを中間ノードで集積し、

十分に活用されていない経路へと導く。ボストンからサンフランシスコまでのノンストップ・フライトが満席だとしても、さまざまな乗り継ぎ便に未使用の容量を見つけることができるかもしれない。OTNスイッチングでは、中間ネットワーク・ノードを介してトラフィックをトランスペアレントに移動させ、未使用の容量を活かさせる。

サービス速度:仮想化は、新しいサービスをデータ・センターに迅速に追加できるようにし、OTNスイッチングは伝送ネットワークに対して同じことを実行する。各ノードのスイッチの存在により、マックスポンダ・カードが対応できているかどうかを心配することなく、新しいクライアントを容易に接続できる。サービスの変更も同じように簡単に処理でき、リリースされた容量は仮想化された光リソースのプールに戻される。

「統合OTNスイッチングを用いて構築されたネットワークが、光ネットワーキングへの仮想化の経済的および運用的メリットを実現する。」

7© INFONETICS RESEARCH, INC. 2012年6月

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プロビジョニング:仮想光ネットワークから容量を要求するクライアントについては、特殊な要件が存在する場合がある。新規サービスが登場した場合、接続パスを計算するときには、遅延、保護、および方針を検討する必要がある。統合OTNスイッチングは、プロビジョニングに対するメッシュベースのアプローチを可能にし、同じ仮想光ネットワークを共有する複数のクライアントが、各顧客の特殊要件に適合する経路を取ることができるようになる。財務トラフィックは、最低遅延ルートでプロビジョニングできる。イントラ・データ・センター・トラフィックは、利用可能な複数の経路が特定の制約内に入るように、確定遅延（deterministiclatency）を用いてプロビジョニングできる。政府または軍用のトラフィックは、特定のエリアやネットワーク内の同一経路を避けるように制約をかけることができる。ネットワーク全体を通じたOTNスイッチングの存在は、高度にメッシュ化されたリソースを生み出し、コントロール・プレーンに対し、特定の顧客要件を満たすための選択肢を与える。

復旧:ネットワーク上で不可避の障害が発生し、接続が失われた場合は、サービスをプロビジョニングしたコントロール・プレーンがトラフィックを再ルーティングしなければならない。一部または全部のプロビジョニング要件をもう一度見なさなければならないが、その際の利用可能な伝送リソースがさらに少なくなる。繰り返すが、利用可能なリソースすべてに偏在するOTNスイッチングを持つメッシュ化されたネットワークにより、最適なソリューションを提供できるようになる。OTNスイッチは、ROADMよりもはるかに早く迅速に再構成でき、速やかに復旧できる。

添付4:統合OTNスイッチングの利点:容量、サービス速度、プロビジョニング、および障害復旧

OTN 伝送

OTNスイッチング

OTN マックスポンダ

仮想光ネットワーキング

迅速なサービス開通

メッシュベース・アーキテクチャ

最大ネットワーク効率

ポリシーベース・

プロビジョニング

マルチパス・プロテクション

ポリシーベースの復旧

回線ベース管理

ポイント・ツー・ポイント・

アーキテクチャ

クライアント・プロトコル・

トランスペアレンシ

ネットワーク間ユニバーサル・

インターフェイス

完璧なOAM&P　

1+1 プロテクション

シングル波長にお

けるマルチクライ

アント伝送

ポイント・ツー・

ポイントの効率を最大化

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OTNスイッチングの対象利用者大多数のキャリアがOTNスイッチングを望んでおり、グローバル・サービス・プロバイダCAPEXの大部分を占めている。

2012年4月に、インフォネティックス（Infonetics）は、グローバル・オペレータCAPEXの34％を示すグローバル・サービス・プロバイダ21社の調査を完了した。当社では、これらのオペレータに対し、電気的OTNスイッチングを導入しているのか、またはOTNを厳密に伝送プロトコルとしているのか、あるいは、導入計画があるのかについて質問した。76%がOTNスイッチングの導入を計画しているか、すでに使用している。回答者CAPEXの90%という大きな割合を占めており、大規模なキャリアはOTNスイッチングを採用していることを示す。これらのキャリアとのやり取りでは、OTNが各社のネットワークにうまく適合する多数の理由に言及した。

添付5:OTNスイッチングの導入を計画しているキャリアは、そうでないキャリアと比較し、通常、CAPEXがより大きくなる

出典:インフォネティックス・リサーチ（InfoneticsResearch）、『OTN配備戦略:グローバル・サービス・プロバイダ調査』、2012年4月

大規模なキャリア（回答者）とのやり取りで明らかになった共通のニーズのひとつは、伝送インフラストラクチャの統一化、および、単一の共通伝送インフラストラクチャにおける複数ネットワークの運用における要件であった。ワイヤレス、ブロードバンド、回答してくれた大手キャリアとの対話の中ででてきた共通点は伝送インフラを一つに統合し、複数のネットワークを運用したいという要件である。ワイヤレス、ブロードバンド、エンタープライズ・データ・サービス、および専用線が、OTN伝送を介して波長を共有できる。OTNスイッチングをインテリジェント・コントロール・プレーンと組み合わせることにより、必要な制約に準拠して、各サービスをルーティングおよび再ルーティングできるようになる。

他のキャリアは、現在のSONET/SDHネットワークが提供できない同種伝送インフラストラクチャおよびメッシュ・インテリジェンスを提供するOTNスイッチにより、より高度なコントロール・プレーンへの移行を希望している。100Gbps波長への移行は良いきっかけとなるし、メッシュベースOTNスイッチングは、これらの巨大な土管を埋める最適な方法である。

しばらくの間は、既存の10Gbpsネットワーク・アーキテクチャがうまく機能していたが、短期的なメリットが享受した後、キャリアは、過去との決別、つまり「リブート」の必要性を認識している。固定CAPEX予算で年間30%～50%に増加しているトラフィック負荷を処理するのに苦戦しているため、光ネットワークで最大限の効率を模索している。効率的な伝送ネットワー ク構築を望む大小のキャリアは、OTNスイッチングを採用している。

「効率的な伝送ネットワーク構築を望むキャリアは大小規模に関わらずOTNスイッチングを採用している。」

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

電子OTNスイッチング伝送のみのテクノロジーとして のOTN

回答者の%

サンプル合計CAPEXの%

サンプル合計CAPEXの%回答者の%

90%

10%

24%

76%

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今日の理想的なプラットフォーム:統合OTNスイッチング+WDMシステム密度に妥協することなくWDMオプティックスおよびOTN電気的スイッチングを組み合わせる新しい統合システムは、最初はOTNスイッチングおよびWDM、そしてのちにMPLSに対し、これまでのアーキテクチャ上の前提を変化させている。

すでにクライアントおよびライン光学を分離する利点とマックスポンダのアーキテクチャは柔軟性がなく、高コストであることについて概説した。しかし、ネットワークでは、どのくらい相互接続されたスイッチングが必要なのか?

理想的には、OTNスイッチングは、コアまたは地域伝送ネットワークのす べてのノード を統合す べきである 。これは、100Gbps、200Gbps、または1Tbpsラインを完全に埋めることを可能かつ容易にし、標準の帯域幅をできる限り多く排除することで、最大伝送効率を可能にする。マックポンダを使用した場合と比較する際、その傾向が特に強い。また、このような構成は、ノード間の接続パスの必要性も生じさせ、制御プレーンによりメッシュ化できる。すなわち最小制約で接続要件に適合できる。歴史的に、ほとんどのハードウェア製造業者は、伝送機能とスイッチング機能を2つの別のハードウェア・プラットフォームに分割した。これにより、必要となる追加スペースおよび電力に加え、短距離光による2つの隣接システムを接続するための追加コスト、ハードウェア機能のかなりの重複、および複数のプラットフォームの使用に起因する追加OPEXが生じる。これらのコストが要因となり、規模の経済メリットを活用するソリューションが選ばれ、少数のノードで非常に大型のスイッチにつなげることになる。これによりコストは低く抑えられるが、スイッチングの利点が利用できるノードが制限され、ネットワークの上位レイヤーがコスト高になる傾向にある。

伝送およびスイッチングを同じハードウェアに設置することが最適なソリューションであるが、2つの機能を組み合わせるということは、歴史的には妥協につながる。最大の問題は、短距離グレイ・クライアント光密度と長距離WDM光密度間の不整合となっている。従来の分散型WDM光では、より広いスペースを使用し、コンパクトなXFPやSFPクライアント光よりも電力消費が大きい。マルチTerabitスイッチング対応のシャーシ（すべてクライアント・グレイ光使用の場合）は、WDM光を導入すれば、実質的な総容量が30–50%削減される。AT&Tなどのキャリアは、期待されたとおりの道をたどった。彼らは、最大密度を達成するために、100%短距離光とともにSONETを買収し、WDM伝送機能を外部に押し出したのだ。同じ問題が、コアおよび地域ネットワークのOTNスイッチングの導入に対してもあったこと明らかであった。

理想的なプラットフォームは、WDM伝送とスイッチング機能を統合し、よりコスト効率のよい電気バックプレーン経由で接続され、短距離光および重複ハードウェアとOPEXを排除する。DWDM伝送およびスイッチング機能を妥協することなく正しいコストで組み合わせることができれば、統合スイッチングがさらに偏在し、より多くのトラフィックが処理できる。最大のWDMライン・カード密度を伴う（具体的には、密度ペナルティーがないという状態に対して短距離クライアント・ライン・カードを搭載する状態）OTNソリューションは、機器を分散させるミスマッチの問題を解決する。クライアントおよびラインWDM密度のミスマッチは、キャリアが従来のハードウェアの伝送およびスイッチングパーティショニングを再考する重要な岐路になりうる。

「DWDM伝送およびスイッチング機能を妥協することなく正しいコストで組み合わせることができれば、統合スイッ

チングがさらに偏在し、より多くのトラフィックを処理する。」

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今日 2013-2014

IP/MPLS

OTNSDHSONET

DWDMROADM

IP/MPLSエッジ

MPLS スイッチ・コア

統合OTNスイッチング

L3コスト削減

光密度の改善

2015+

IP/MPLS エッジ

統合MPLS/OTN スイッチング

シリコン密度の改善

光伝送

L1スイッチング

L2+ スイッチング

L3ルーティング

統合OTNスイッチング+WDMは、ピュアMPLSまたは「OTN+MPLS」スイッチングには時期尚早である業界の一部では、OTNスイッチング・レイヤーを完全に除外し、スイッチング・サブ波長グルーミング/帯域幅管理機能としてMPLSスイッチングへの直接移行が検討されている。サービス・プロバイダとの対話に基づくと、多くの理由から、この機能には、ピュアなMPLSソリューションを使用することはありそうにない。

1.MPLSデータおよび光伝送機能は、多くの場合サービス・プロバイダ内で調達および運用部門はコアネット・ワーク内の別個のハードウェア機能として扱われている。

2.MPLSに対応するため、基礎的伝送OSS、プロセス、トレーニング、およびスキル・セットは更新または置換する必要がある。

3.MPLS-TPなどの伝送用のMPLS規格は、業界が望むほどの進捗を見せておらず、もう何年かの作業が必要である。

4.ピュアなMPLSは、伝送波長サービスを含む伝送ネットワークのパティショニング、共有、または保護手段を提供しない。

結果として、OTNスイッチング全体の排除を主張しているアーキテクチャ・アプローチは、複数サービスを必要としない単純な全パケット・ネットワークを使用する専門オペレータの小さな集団以外では、今日までほとんど勢いがない。

別アプローチとして、OTNとMPLSスイッチングを同じコアおよび地域WDM伝送プラットフォームに組み合わせることが提案されている。このアプローチは、ベライゾン社（Verizon）が展開しており、パケット光伝送ネットワーク（P-OTN）と呼ばれる。これら4つの同じ問題は、この アプローチにおける同様の長期的課題を生じさせるが、また、同じハードウェアのマルチTerabitスケールでイーサネット/MPLSおよびOTN の統合に伴う短期的問題でもある。発売される新規ユニバーサル・プロトコル・スイッチング・チップセットは、同じ構造のスイッチングOTNおよびMPLSトラフィックのコストおよび電力の範囲を根本的に提言する可能性があるが、ライン・カードに関する問題は引き続き存在する。ライン・カードに関するバッファリングなどのMPLS機能も高度なパケット参照/転送判定も、システムのOTNスイッチング密度を妥協せずに今日のOTNシステムに導入するにはまだ複雑すぎる。

添付6:妥協のない統合化

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OTNおよびMPLSプラットフォームを組み合わせて構築できるが、密度とコストはMPLS機能に必要とされるコンポーネントおよび電力による制約を受ける。ヘッダー処理にバッファリングおよび特殊NPUおよびメモリーを必要とするため、OTNライン・カードは、MPLSケーブル・カードよりも小型および安価にできる。結果的に得られる組み合わせた機器は、純粋なOTNプラットフォームの密度がなく、コストが増加するため、キャリアはこれらの機能を分離する従来の道を辿ることになる。

シリコン密度の改善により、数年内に、コアおよび地域ネットワーキング用に設計された大規模プラットフォームでWDM、OTNスイッチング、およびMPLSラベル・スイッチングの組み合わせが可能になる。同時に、一部のベンダーは、ライン・カード密度およびコスト問題を打破した場合にOTNおよびMPLS両方を最終的にサポートできるスイッチ構造に基づき、新しいハードウェア・アーキテクチャを採用している。これらの先見的なアーキテクチャを導入する伝送チームは、OTN伝送/スイッチングと並行してMPLS伝送/スイッチング導入の準備をしておくべきであると考える。

オプティカル・リブートが統合OTNスイッチング導入のきっかけとなる

キャリアは、100Gbpsコヒーレント・ネットワーキングへの移行を、ネットワーク・アーキテクチャをリブートする10年に一度の機会ととらえている。オペレータは、この機会を使用して、統合OTNスイッチングを介してメッシュ・ネットワークと、これに伴った新規プロビジョニング、復旧、および稼働効率を実現する。OTNスイッチングは、大多数が10Gbps以下であるクライアント・サービスと、100Gbps以上へと移行しつつある不整合とともに、迅速に拡大するWDMラインサイド容量を管理するための自動化された方法を提供する。また、統合OTNスイッチングは、クライアント・インターフェイスを既存のWDM伝送リソース・プールから分離することで、データ・センターから光伝送ネットワーキングへの仮想化という望ましい概念を実現できる。この際、活用率を最大化し、マックスポンダ・アーキテクチャの構造的制約を超えて移行することで、これらのリソースをより効率的に使用できるようになる。キャリアとのやり取りで、ほとんどのオペレータが、OTNスイッチング導入を計画しており、グローバル・サービス・プロバイダCAPEXをほぼ占めているということを理解している。一部キャリアは、OTNスイッチングを使用しないことを計画しているが、平均的ではない固有のネットワークを持っているためだと考える。

メッシュベースのネットワーキングの利点は明白であるが、ハードウェアの制限は、以前は妥協を強いることになり、初年度CAPEXコストを削減する最適とは言えないネットワーク・アーキテクチャにつながっていた。システム密度という面で妥協することなくWDMオプティックスおよびOTNスイッチングを組み合わせる新しい統合システムは、最初はOTNスイッチングおよびWDM、のちにMPLSを統合させ、長く想定されていたアーキテクチャー上の前提条件を変化させている。

妥協のない統合化は、OTNスイッチングをネットワーク全体にOTNスイッチングを導入できるようにさせ、光ネットワークを劇的に向上させ、最小限の所有コストで仮想化伝送ネットワークの最適な基礎を提供する。

「妥協のない統合により、ネットワーク全体にOTNスイッチングを普及できるようになる。」

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© INFONETICS RESEARCH, INC. 2012年6月

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