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100G光网络波分系统生态图谱

来源:8455新葡萄娱乐场   发布时间: 2017-12-25 09:46   浏览:

100G光网络波分系统在全球开始批量部署,中国移动1期建设的招标已经完毕,中国电信100G系统也即将开始招标。本版聚焦华为上海贝尔中兴等厂商在100G上的应用经验、产品的成熟度、对中国市场的准备以及技术进展等方面,反映中国100G光网络波分系统的生态现状。

华为:拥OTN方案满足100G刚性需求

市场地位:

波分系统签订88个合同

华为波分已签订的合同达到88个,项目遍及欧洲、亚太、拉美、中东和非洲等地区,市场份额连续4个季度全球第一。下面的几个案例各有特点,展示了华为在100G上的能力。

一是建设全球第一个泛欧100G项目:2011年6月,帮助荷兰KPN建设泛欧100G的波分骨干网络,迎来了100G的真正骨干网部署时代。二是建设全球最长距离跨欧亚100G项目:2012年俄罗斯Rostelcom横跨亚欧,在其2.5万公里的骨干网上部署全球最长的相干100G网络。三是中标全球最大规模100G项目:上月中国移动100G项目尘埃落定,华为帮助中国移动建设骨干网100G OTN。四是建设中国首个100G网络:中国教育网携手华为部署全球最大的100G波分网络,采用全球最先进的相干光技术,在全国大中城市部署覆盖最广的100G网络,这是100G商用历史上的重要里程碑。

此外,华为助力UNITEL部署非洲首个100G波分网络,拉开非洲的100G部署序幕,助力拉美的巴西TIM部署全球第一个基于G.653光纤的100G传送网络,拉开拉美的100G部署序幕。

现网经验:

混合组网平滑升级

华为认为,为了让运营商投资得到最大保护,混合组网是首选,平滑升级是关键。

换句话说,就是要求10G/40G和100G拥有同样的传输平台。华为的方法是通过OTN来实现这一点,华为是业界第一个提供OTN 100G解决方案的厂商,OTN通过ODU0,ODUflex等技术,实现了全业务的统一传送,全业务映射到40G/100G,共享大管道,100%利用率;同时,OTN平台下的交叉容量也提升并超过10T,提供了更为扁平化的解决方案,因此说,100G时代OTN交叉已成为刚需。

同时在光层上原有系统OSNR(光信噪比)能够满足100G传送需求,10G、40G是能够实现100G的平滑升级的。华为很多海外波分40G存量市场客户都是直接升级到100G系统,采用混合传送方式,来扩大传送容量,这样使得CAPEX、OPEX同时做到最优。

中国市场:

快速部署方便运维

中国电信100G光网络项目的建设规模还没有明确,但是华为预测,其规模有可能创造新高。因此,实现100G的快速部署和运维是非常重要的要求。华为具有100G交付能力和经验,在100G领域的长期积累锻造了领先的技术、交付和运维方案。同时,对于大容量的骨干传输,华为认为,10T以上的交叉容量显得十分重要,只有大容量的交叉能力,不用堆叠,才能节省核心节点的投资和运维成本,这点是非常重要的能力。

华为在中国市场还有四点优势:

一是有成功大规模应用100G的商用经验。华为100G凭借软判决和硬判决的领先,及其OTN技术,能够成为运营商100G大规模部署的很好的合作伙伴。二是解决了大规模商用的瓶颈——长距离传输。这也有赖于华为的软判决技术,华为拥有业界首个软判决技术,并率先发布第二代软判决,实现了4000公里的远距传输。三是业务颗粒更丰富,10G/40G/100G路由器端口并存,需要设备提供多种业务整合能力,OTN是100G网的刚性需求,华为OTN技术业界领先。同时,中国电信一直沿用了链形组网方式,人工跳纤方式造成运维及定位效率不高,急需引入交叉机提升业务的灵活性,华为是首个提供超10T OTN交叉设备的厂商。四是中国电信的业务量非常大,对快速供货的能力要求更高,华为自研核心技术,核心器件自给自足,供货零瓶颈。

关键技术:

提升无中继传送能力

华为的第二代软判决在最核心的承载模块ODSP发生了质的变化,采用支持400G技术的ODSP模块来开发100G产品,应用下列关键技术,使无中继传送从3000公里提升到4000公里:一是FEC算法优化,编码增益大幅度提升,逼近理论极限;二是增加发送侧光谱整形功能,使得通过窄带滤波器的性能显著提升;三是采用非线性补偿算法突破,系统能够更好容忍SPM、XPM等非线性效应,大大降低光纤非线性效应对传输性能损伤;四是采用更高效率的色散补偿算法,大大提升了色散容限和偏振模色散容量,支持更长的免色散补偿传输距离。

上海贝尔:拥有一颗强大的“芯”

市场地位:

部署90个商用网络

截止到目前,阿尔卡特朗讯在全球45个以上的国家中部署了超过90个100G商用网络,覆盖了多个国家的主流运营商、有线电视服务提供商、巨型OTT企业,提供了包括城域/区域/国干波分传输、OTN交换和数据中心互联在内的多种应用,并提供10G/40G/100G/200G/400G业务的混传能力。

现网经验:

克服混传组网4个难点

10G/40G/100G这样多种业务颗粒混合传输的难度在于以下几个方面:一是在色散补偿上,不同颗粒的波长业务所使用的调制方式不一样,造成所需要的色散补偿不一样;二是增加成本,原来10G、40G的波分设备不支持100G,因此要实现混合传输需要新建设备;三是相干检测,2.5G和10G在传输链路上需要DCM补偿,而40G和100G的相干检测不需要在链路上进行DCM补偿;四是传输距离,10G使用波长调制而100G使用相位调制,混传时10G引入的噪音会降低100G的传输距离。

上海贝尔的1830 PSS平台不但能很好地解决上述问题,提供10G/40G/100G的混传能力,而且已实现了与200G/400G业务颗粒的混传能力,充分帮助用户结合现有业务最有效地利用带宽资源。

中国市场:

具备5个主要能力

中国移动对设备供应商的能力要求主要体现在以下5个方面:

一是100G长距大容量传输能力。上海贝尔采用400G PSE芯片的1830 PSS产品可以提供最远3000公里以上的传输距离,将单根光纤的最大传输容量提升至23T。目前已经率先在欧洲和北美部署了400G商用光纤链路。

二是软判决。上海贝尔的软判决功能没有采用独立芯片,而是集成在400G PSE芯片中,可以根据实际需求进行灵活配置打开/关闭,因此相应的板卡集成度更高,单位比特的功耗更低,应用更加灵活。

三是大容量OTN交换能力提升网络效率。上海贝尔的1830 PSS可以提供最大8T的OTN交换能力和ODU0~ODU4的业务颗粒交换和汇聚,保证光层带宽得到充分利用。

四是平滑演进能力。上海贝尔的1830 PSS平台采用了目前全球唯一的400G PSE商用芯片,是业内唯一具备10G~400G平滑演进能力的商用平台。

五是实时光层业务监测和保护。通过独特的Wavelength Tracker专利技术和光层(L0)智能控制平面技术,上海贝尔的1830 PSS能够对每波长业务进行实时在线监测并在最具有性价比的层面对业务进行保护。

针对中国电信的网络升级,上海贝尔的1830 PSS平台不但具备10G~400G的平滑升级能力,同时还具备跨层控制和多层交换(光交叉、电交叉和包交换)功能,为云时代提供更强、更灵活的组网能力和业务能力,并降低传输成本,适合国内运营商各种复杂网络情况和未来业务发展的需要。

关键技术:

硬判决技术媲美软判决

上海贝尔既有基于硬判决的FEC技术也有基于软判决的FEC技术,其中基于硬判决的FEC技术先进,能够和其他厂商基于软判决的FEC技术相媲美;同时软判决功能集成在400G PSE芯片中,具有更高的效率和更低的成本。

在调制技术上,上海贝尔为不同传输速率选择能够提供最佳性能的调制技术:40G相干检测基于PDM-BPSK;100G相干检测基于PDM-QPSK;200G和400G基于16QAM-QPSK。

基于业界首块400G光业务引擎(PSE),上海贝尔能够以软件方式根据实际组网情况对纠错技术和调制技术进行动态配置。比如为了降低延迟关闭FEC,为了提升带宽采用16QAM-QPSK信号调制。

中兴:简化混传运维实现超长距传输

市场地位:

完成多个100G波分应用

到目前为止,中兴通讯已经在全球完成了数十个100G波分网络的应用,包括奥地利TMA、英国EE、Cernet、阿里巴巴、江苏移动本地网等,典型应用包括:

一、凭借10G/100G无间隔混合传输能力获得奥地利T-Mobile OTN国家骨干网100G扩容项目,现网10G网络平滑扩容100G,并实现混合传输;二、依靠老旧光纤100G传输适应能力和100G超长距传输能力获得南美商用合同;三、承建并开通中国教育科研网的100G国家骨干网,网络覆盖北京、沈阳、大连、上海、杭州、广州、深圳、西安、武汉、重庆等核心城市,总传输距离超过1万公里;四、独家中标阿里巴巴OTN 100G项目。

现网经验:

具备独有混传优化技术

100G与40G、10G混合组网主要面临的问题是非线性效应带来的传输损伤。一方面100G采用的是相位调制方式,传统的10G波长一般采用强度调制,会对相邻的100G波长产生较强的非线性影响,这样,在10G与100G波长混传时,一般需要设置几百G的通道间隔。在国内,40G波长目前一般采用DPSK或DQPSK的相位调制技术,不会对100G波长产生混传代价,因此40G与100G波长混传时,不需要设置通道间隔。另一方面,100G由于采用相干接收和后期DSP处理,不需要DCM,而10G、40G现网中的DCM也会对100G波长产生非线性影响,并且DCM固有的插损也会影响100G的传输性能,这样,100G在与10G、40G混传时传输性能会弱于新建的纯100G系统。

中兴的100G采用PM-QPSK技术,支持软判决,与现网10G、40G混传时,传输距离可以涵盖绝大部分现网应用。中兴具备独有的混传优化技术,在100G与10G现网混传时,无需设置通道间隔,大大提升了系统的容量,简化了混传时的运维。

中国市场:

解决100G超长距离传输

中国电信对100G的传输性能要求很高,更加关注100G的超长距离传输能力。中兴通讯的100G产品采用PM QPSK调制,支持高性能软判决技术,色散容量达到+/-60000ps/nm,PMD容限达到60ps以上,可以支持3000公里以上无电中继传输。在100G光网络一些关键技术上,如前向纠错方面,中兴通讯支持SD-FEC和HD-FEC两种纠错技术,前者提供较好的传输性能,后者在功耗方面更具优势。

中兴通讯与业内的主流器件厂家保持战略合作,不断实现100G产品的性能、功能优化,推动整个产业及技术的发展。目前100G的产业链已经成熟,处于整装待发的状态,随着技术的进一步发展,也会有更新更优的解决方案出现。