城域数据中心互联波分及应用研究（下）

数据中心互联波分设备的特点

随着数据中心业务的迅猛发展，国内主流光传输厂家也都推出了应用于城域数据中心互联的波分设备，其主要特点有：高密度、低能耗、全开放、全解耦。

1、全解耦及开放性

城域内约5年需新建一套波分系统，但城域波分系统波长资源的利用率普遍较低，在结构合理情况下，运行 4~5 年的波分系统，多数波道配置率低于50%。但由于技术的不断发展，更高速率的系统会逐步成熟，而新建系统又对机房电源、面积、纤芯资源产生了极大的需求。从10G、100G系统到未来的200G、400G/500G系统，光层部分的变化相对较小，多数情况下可以共用，主要差异在业务板卡部分，因此实现波分系统平台的光电解耦就显得极其重要。

早期波分系统平台的光电解耦主要受限于长距离传输性能及部分技术问题，如波分系统平台的功率均衡和优化、色散管理、光接口格式要求（发光功率、发光信号码型和波形、色散和PMD容限、波长精度、波长调节、FEC方式和能力等）、标准的管理接口平台等，但随着100G编码技术的进步，而且数据中心互联主要应用于城域短距离传输，因此上述技术问题已不再是波分系统平台光电解耦的瓶颈。

数据中心互联波分初期主要为满足OTT的数据中心业务互联开发，因此从初期就采用了开放架构，各厂家的业务板卡可以连接自身的光传输系统，也可以连接第三方的波分系统组网，可以避免被厂家绑定，从而降低总体建设成本，同时还可以给用户更多的选择。数据中心通常需要新型IT架构的管理接口，如Netconf、Restconf、SDN，因此数据中心互联波分也采用了开放式的API接口，可以满足端到端管理和业务快速发放，满足网络灵活、开放、解耦和便捷管理的新需求。

光电解耦也是光传送网SDN化的最终目标，通过标准化的API接口，利用第三方的SDN控制器实现对多厂商ROADM、彩光口的统一管理和控制，从而通过SDN技术实现网络智能化，实现业务端到端的调度和管理。

2、低能耗及散热方式

数据中心必须向着绿色、节能、环保的方向发展，努力降低数据中心的能源消耗水平，只有能源消耗水平下降了，数据中心的运营成本降低了，数据中心才能具备更强的竞争力。数据中心互联波分在散热及功耗方面，也延续绿色、节能这一基本要求。

传统波分设备一般采用上下通风方式，送风通道和回风通道均在需要的位置开设风口，采用架空地板作为送风静压箱，这种方式一般散热效率低。而数据中心机房设备一般采用前进风、后出风结构，设备的入风口在设备前面，出风口在设备后面，设备从正面的密闭冷通道吸入冷风，完成对板卡散热后，从设备背面排出。目前在业界已形成了共识，即数据中心设备一律需要采用前后通风的设计方式，数据中心的通风系统也要统一采用前后的方式，即在数据中心的机架前后分别是冷热通风道。通过规范化的设计，有效降低数据中心的使用能耗。数据中心互联波分设备散热方面采用了数据中心机房常见的前进风后出风方式，散热效率高。

数据中心波分设备耗电量较传统波分明显下降。从各主流厂家的设备功耗结果看，数据中心波分设备单 Gbit/s功耗较传统波分下降50%以上，表2对传统波分设备、OTN设备及数据中心互联波分的单Gbit/s功耗进行了对比分析。

3、高密度及设备性能

数据中心带宽需求越来越大，波分系统在满足业务需求的同时，还应尽可能提高集成度，降低对机房面积资源的消耗。数据中心互联波分设备遵循基本的WDM技术规范，采用灵活刀片式堆叠架构可方便用户灵活选择100G、200G、400G等各种线路侧光接口技术混合组网，目前各主流厂家的波分设备单RU可提供容量均不低于 1.6T，能力数倍于传统波分设备。设备线路侧支持 CP-QPSK（100G），8QAM（150G）和16QAM（200G），客户侧支持10GE和100GE等数据中心常用接口，支持OLP等光层保护机制，可满足点到点、网状网等各种组网结构。

4、数据中心互联波分与传统波分的对比分析

数据中心互联波分与传统波分设备除在开放性、功耗及散热等方面的差距外，还在设备形态、供电方式、环境温度等方面存在差异，如表3所示。

从表3中可以看出，数据中心波分设备在设备形态上采用了更适合DC机房的刀片式，更容易安装到DC机房的机柜中，更适合堆叠，因此集成度也更高；同时，数据中心互联波分对环境温度的要求更高。

数据中心互联波分应用分析

1、应用场景考虑

从上述对数据中心互联波分的设备特点分析可以看出，该类设备可主要应用于以下场景。

a）企业访问其数据中心。

b）企业数据中心间互联（楼宇间、园区内、城域、跨城市、跨省）。

c）新建数据中心传输网络（城域内）。

d）传统运营商传输网络/机房改造（机房空间和电力紧张，机房向数据中心演进场景）。

e）传输网解耦需求（光层和业务层分离）。

f）企业租用运营商传输网络，但是有定制化传输设备需求（设备，接口，加密，空间，容量，能耗等要求）。

g）其他具有光纤条件的需要解决大容量传输的应用场景。

来源：邮电设计技术