互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆炸式增長是高速波分傳輸發(fā)展的主要推動力,根據(jù)調(diào)研和預(yù)測,骨干網(wǎng)傳輸帶寬以每年50%以上的速度增長,目前骨干傳輸網(wǎng)要求支持100G傳輸?shù)暮袈曉絹碓綇娏摇?013年,是中國100G元年,年初三大運營商中國移動、中國聯(lián)通和中國電信都宣布將會對100G光通信系統(tǒng)做批量部署。中國移動在2013初完成第一期建設(shè)的招標,預(yù)計第二期建設(shè)的規(guī)模會比第一期增長3倍,建成后將是全球最大的100G光網(wǎng)絡(luò);中國電信100G光通信系統(tǒng)招標也于年中啟動,招標進3000塊板卡;聯(lián)通也于年底之前進行了相應(yīng)的招標。
為推動100G光通信產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,多個光通信國際標準組織積極制定100G相關(guān)標準,涵蓋100G器件、光模塊、OTN開銷處理、系統(tǒng)設(shè)備等領(lǐng)域,100G光網(wǎng)絡(luò)波分系統(tǒng)在全球開始批量部署。本文通過華為、中興兩家公司在100G波分系統(tǒng)上的應(yīng)用經(jīng)驗,來討論中國光網(wǎng)絡(luò)中波分系統(tǒng)的生態(tài)現(xiàn)狀。
波分系統(tǒng)概述
波分復(fù)用傳輸(WDM)是指將兩種或不同波長的光載波信號(攜帶各種信息)在發(fā)送端經(jīng)復(fù)用器(亦稱合波器)匯合在一起,并耦合到光線路的同一根光纖中進行傳輸?shù)募夹g(shù)。每個信號經(jīng)過數(shù)據(jù)(文本、語音、視頻等)調(diào)制后都在它獨有的色帶內(nèi)傳輸。WDM能使電話公司和其他運營商的現(xiàn)有光纖基礎(chǔ)設(shè)施容量大增。制造商已推出了WDM系統(tǒng),也叫DWDM(密集波分復(fù)用)系統(tǒng)。DWDM可以支持150多束不同波長的光波同時傳輸,每束光波最高達到10Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸率。這種系統(tǒng)能在一條比頭發(fā)絲還細的光纜上提供超過1Tb/s的數(shù)據(jù)傳輸率。
100G波分傳輸?shù)墓こ虘?yīng)用有如下需求:
傳輸距離:長途骨干網(wǎng)要求傳輸距離至少達1000~1500 km,包含6個ROADM(可重構(gòu)型光分插復(fù)用設(shè)備);城域網(wǎng)要求包含20個ROADM;
傳輸容量:通道間隔為50GHz,與現(xiàn)有10G波分系統(tǒng)相同;
應(yīng)用場景:在現(xiàn)有光纖通信系統(tǒng)上進行升級,無需更換新型光纖或光放大器;
成本:100G波分系統(tǒng)相比10G在成本/速率/距離上應(yīng)有優(yōu)勢;
功耗:100G波分系統(tǒng)相比10G在功耗/速率以及設(shè)備集成度上應(yīng)有優(yōu)勢。
一、波分系統(tǒng)現(xiàn)狀
100G波分傳輸已從實驗室研究進入工程測試和初期應(yīng)用階段。各大系統(tǒng)設(shè)備廠家客戶側(cè)100GE接口嚴格符合標準802.3ba規(guī)范的4路并行傳輸,波分側(cè)采用各具特色的傳輸技術(shù)。截至2010年7月,大部分光器件達到可商用程度,但相干接收技術(shù)中關(guān)鍵芯片ADC和DSP的量產(chǎn)商用還需一段時間。ADC和DSP是近年來阻礙100G波分傳輸商用的最大攔路石,目前有多個芯片廠家正在積極研發(fā)集成ADC和DSP功能的ASIC芯片。
二、波分系統(tǒng)在中興、華為的應(yīng)用
(一)市場地位
中興通訊在全球完成了數(shù)十個100G波分網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,包括奧地利TMA、英國EE、Cernet、阿里巴巴、江蘇移動本地網(wǎng)等,而華為在全球部署了超過200個100G波分商用網(wǎng)絡(luò),項目遍及歐洲、亞太、拉美、中東和非洲等地區(qū),市場份額連續(xù)4個季度全球第一。
(二)現(xiàn)網(wǎng)經(jīng)驗
兩個公司的側(cè)重點不太相同,中興因具備獨有混傳優(yōu)化技術(shù),在100G與10G現(xiàn)網(wǎng)混傳時,無需設(shè)置通道間隔,大大提升了系統(tǒng)的容量,簡化了混傳時的運維。而華為則傾向于混合組網(wǎng)平滑升級,華為方面認為,為了讓運營商投資得到最大保護,混合組網(wǎng)是首選,平滑升級是關(guān)鍵。
中興方面認為100G與40G、10G混合組網(wǎng)主要面臨的問題是非線性效應(yīng)帶來的傳輸損傷。
而對于華為來說,要達到混合組網(wǎng)平滑升級就要求10G/40G和100G擁有同樣的傳輸平臺,因此他們選擇OTN來實現(xiàn)這一點,華為是業(yè)界第一個提供OTN 100G解決方案的廠商,OTN通過ODU0,ODUflex等技術(shù),實現(xiàn)了全業(yè)務(wù)的統(tǒng)一傳送,全業(yè)務(wù)映射到40G/100G,共享大管道,100%利用率;同時,OTN平臺下的交叉容量也提升并超過10T,提供了更為扁平化的解決方案,因此說,100G時代OTN交叉已成為剛需。
(三)國內(nèi)市場
在國內(nèi)市場上,中興和華為一直處于競爭之中,兩者各搶占了波分傳輸系統(tǒng)的半壁江山。其實國內(nèi)三大運營商對于光網(wǎng)絡(luò)波分傳輸系統(tǒng)的要求存在一定差異:中國移動偏向于100G系統(tǒng)將傳輸與OTN調(diào)度能力集成,在保證高速傳輸速率的同時兼顧靈活性;中國電信則改變原先的傳統(tǒng)國干建網(wǎng)模式,在100G WDM基礎(chǔ)上引入設(shè)備集成的OTN調(diào)度平面;中國聯(lián)通則保留網(wǎng)絡(luò)能夠向OTN演進的能力。因此中興和華為作為波分傳輸設(shè)備的供應(yīng)商也隨之對國內(nèi)市場的解讀有一定異同點。
兩家企業(yè)都優(yōu)先解決了超長距離傳輸?shù)膯栴},這是由于中國電信對100G的傳輸性能要求很高,更加關(guān)注100G的超長距離傳輸能力。中興通訊的100G產(chǎn)品采用PM QPSK調(diào)制,支持高性能軟判決技術(shù),色散容量達到+/-60000ps/nm,PMD容限達到60ps以上,可以支持3000公里以上無電中繼傳輸。而華為也于2012年12月攜手沃達豐共建全球首個現(xiàn)網(wǎng)2T實驗 局,實現(xiàn)3325公里的超長跨距傳送。
在100G光網(wǎng)絡(luò)一些關(guān)鍵技術(shù)上,如前向糾錯方面,中興通訊支持SD-FEC和HD-FEC兩種糾錯技術(shù),前者提供較好的傳輸性能,后者在功耗方面更具優(yōu)勢。
而華為則著重于實現(xiàn)100G的快速部署和運維,華為具有100G交付能力和經(jīng)驗,在100G領(lǐng)域的長期積累鍛造了領(lǐng)先的技術(shù)、交付和運維方案。同時,對于大容量的骨干傳輸,華為認為,10T以上的交叉容量顯得十分重要,只有大容量的交叉能力,不用堆疊,才能節(jié)省核心節(jié)點的投資和運維成本,這點是非常重要的能力。
三、結(jié)語
云計算、流媒體等新興業(yè)務(wù)的涌現(xiàn)對寬帶傳送提出了更高需求,在10G/40G技術(shù)應(yīng)對高帶寬業(yè)務(wù)已力不從心之時,向下一代光傳送技術(shù)演進已成為業(yè)界共識。以相干技術(shù)、相位調(diào)制、大容量OTN為特征的100G傳送網(wǎng)技術(shù),已經(jīng)從幕后的技術(shù)研究與測試走向了規(guī)?;逃们芭_。100G被譽為波分技術(shù)的第三次革命,而作為基礎(chǔ)電信網(wǎng)絡(luò),100G已經(jīng)邁入了黃金發(fā)展期。相比較而言,華為在這一方面比之中興具備了更多的優(yōu)勢,相信也會在今后的市場占據(jù)越來越大的份額。