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100G光網絡波分系統生態圖譜

來源:上海風潮電子有限公司   發布時間: 2017-12-25 09:46   瀏覽:

100G光網絡波分系統在全球開始批量部署,中國移動1期建設的招標已經完畢,中國電信100G系統也即將開始招標。本版聚焦華為、上海貝爾、中興等廠商在100G上的應用經驗、產品的成熟度、對中國市場的準備以及技術進展等方面,反映中國100G光網絡波分系統的生態現狀。

華為:擁OTN方案滿足100G剛性需求

市場地位:

波分系統簽訂88個合同

華為波分已簽訂的合同達到88個,項目遍及歐洲、亞太、拉美、中東和非洲等地區,市場份額連續4個季度全球第一。下面的幾個案例各有特點,展示了華為在100G上的能力。

一是建設全球第一個泛歐100G項目:2011年6月,幫助荷蘭KPN建設泛歐100G的波分骨干網絡,迎來了100G的真正骨干網部署時代。二是建設全球最長距離跨歐亞100G項目:2012年俄羅斯Rostelcom橫跨亞歐,在其2.5萬公里的骨干網上部署全球最長的相干100G網絡。三是中標全球最大規模100G項目:上月中國移動100G項目塵埃落定,華為幫助中國移動建設骨干網100G OTN。四是建設中國首個100G網絡:中國教育網攜手華為部署全球最大的100G波分網絡,采用全球最先進的相干光技術,在全國大中城市部署覆蓋最廣的100G網絡,這是100G商用歷史上的重要里程碑。

此外,華為助力UNITEL部署非洲首個100G波分網絡,拉開非洲的100G部署序幕,助力拉美的巴西TIM部署全球第一個基于G.653光纖的100G傳送網絡,拉開拉美的100G部署序幕。

現網經驗:

混合組網平滑升級

華為認為,為了讓運營商投資得到最大保護,混合組網是首選,平滑升級是關鍵。

換句話說,就是要求10G/40G和100G擁有同樣的傳輸平臺。華為的方法是通過OTN來實現這一點,華為是業界第一個提供OTN 100G解決方案的廠商,OTN通過ODU0,ODUflex等技術,實現了全業務的統一傳送,全業務映射到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。

同時在光層上原有系統OSNR(光信噪比)能夠滿足100G傳送需求,10G、40G是能夠實現100G的平滑升級的。華為很多海外波分40G存量市場客戶都是直接升級到100G系統,采用混合傳送方式,來擴大傳送容量,這樣使得CAPEX、OPEX同時做到最優。

中國市場:

快速部署方便運維

中國電信100G光網絡項目的建設規模還沒有明確,但是華為預測,其規模有可能創造新高。因此,實現100G的快速部署和運維是非常重要的要求。華為具有100G交付能力和經驗,在100G領域的長期積累鍛造了領先的技術、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,才能節省核心節點的投資和運維成本,這點是非常重要的能力。

華為在中國市場還有四點優勢:

一是有成功大規模應用100G的商用經驗。華為100G憑借軟判決和硬判決的領先,及其OTN技術,能夠成為運營商100G大規模部署的很好的合作伙伴。二是解決了大規模商用的瓶頸——長距離傳輸。這也有賴于華為的軟判決技術,華為擁有業界首個軟判決技術,并率先發布第二代軟判決,實現了4000公里的遠距傳輸。三是業務顆粒更豐富,10G/40G/100G路由器端口并存,需要設備提供多種業務整合能力,OTN是100G網的剛性需求,華為OTN技術業界領先。同時,中國電信一直沿用了鏈形組網方式,人工跳纖方式造成運維及定位效率不高,急需引入交叉機提升業務的靈活性,華為是首個提供超10T OTN交叉設備的廠商。四是中國電信的業務量非常大,對快速供貨的能力要求更高,華為自研核心技術,核心器件自給自足,供貨零瓶頸。

關鍵技術:

提升無中繼傳送能力

華為的第二代軟判決在最核心的承載模塊ODSP發生了質的變化,采用支持400G技術的ODSP模塊來開發100G產品,應用下列關鍵技術,使無中繼傳送從3000公里提升到4000公里:一是FEC算法優化,編碼增益大幅度提升,逼近理論極限;二是增加發送側光譜整形功能,使得通過窄帶濾波器的性能顯著提升;三是采用非線性補償算法突破,系統能夠更好容忍SPM、XPM等非線性效應,大大降低光纖非線性效應對傳輸性能損傷;四是采用更高效率的色散補償算法,大大提升了色散容限和偏振模色散容量,支持更長的免色散補償傳輸距離。

上海貝爾:擁有一顆強大的“芯”

市場地位:

部署90個商用網絡

截止到目前,阿爾卡特朗訊在全球45個以上的國家中部署了超過90個100G商用網絡,覆蓋了多個國家的主流運營商、有線電視服務提供商、巨型OTT企業,提供了包括城域/區域/國干波分傳輸、OTN交換和數據中心互聯在內的多種應用,并提供10G/40G/100G/200G/400G業務的混傳能力。

現網經驗:

克服混傳組網4個難點

10G/40G/100G這樣多種業務顆?;旌蟼鬏數碾y度在于以下幾個方面:一是在色散補償上,不同顆粒的波長業務所使用的調制方式不一樣,造成所需要的色散補償不一樣;二是增加成本,原來10G、40G的波分設備不支持100G,因此要實現混合傳輸需要新建設備;三是相干檢測,2.5G和10G在傳輸鏈路上需要DCM補償,而40G和100G的相干檢測不需要在鏈路上進行DCM補償;四是傳輸距離,10G使用波長調制而100G使用相位調制,混傳時10G引入的噪音會降低100G的傳輸距離。

上海貝爾的1830 PSS平臺不但能很好地解決上述問題,提供10G/40G/100G的混傳能力,而且已實現了與200G/400G業務顆粒的混傳能力,充分幫助用戶結合現有業務最有效地利用帶寬資源。

中國市場:

具備5個主要能力

中國移動對設備供應商的能力要求主要體現在以下5個方面:

一是100G長距大容量傳輸能力。上海貝爾采用400G PSE芯片的1830 PSS產品可以提供最遠3000公里以上的傳輸距離,將單根光纖的最大傳輸容量提升至23T。目前已經率先在歐洲和北美部署了400G商用光纖鏈路。

二是軟判決。上海貝爾的軟判決功能沒有采用獨立芯片,而是集成在400G PSE芯片中,可以根據實際需求進行靈活配置打開/關閉,因此相應的板卡集成度更高,單位比特的功耗更低,應用更加靈活。

三是大容量OTN交換能力提升網絡效率。上海貝爾的1830 PSS可以提供最大8T的OTN交換能力和ODU0~ODU4的業務顆粒交換和匯聚,保證光層帶寬得到充分利用。

四是平滑演進能力。上海貝爾的1830 PSS平臺采用了目前全球唯一的400G PSE商用芯片,是業內唯一具備10G~400G平滑演進能力的商用平臺。

五是實時光層業務監測和保護。通過獨特的Wavelength Tracker專利技術和光層(L0)智能控制平面技術,上海貝爾的1830 PSS能夠對每波長業務進行實時在線監測并在最具有性價比的層面對業務進行保護。

針對中國電信的網絡升級,上海貝爾的1830 PSS平臺不但具備10G~400G的平滑升級能力,同時還具備跨層控制和多層交換(光交叉、電交叉和包交換)功能,為云時代提供更強、更靈活的組網能力和業務能力,并降低傳輸成本,適合國內運營商各種復雜網絡情況和未來業務發展的需要。

關鍵技術:

硬判決技術媲美軟判決

上海貝爾既有基于硬判決的FEC技術也有基于軟判決的FEC技術,其中基于硬判決的FEC技術先進,能夠和其他廠商基于軟判決的FEC技術相媲美;同時軟判決功能集成在400G PSE芯片中,具有更高的效率和更低的成本。

在調制技術上,上海貝爾為不同傳輸速率選擇能夠提供最佳性能的調制技術:40G相干檢測基于PDM-BPSK;100G相干檢測基于PDM-QPSK;200G和400G基于16QAM-QPSK。

基于業界首塊400G光業務引擎(PSE),上海貝爾能夠以軟件方式根據實際組網情況對糾錯技術和調制技術進行動態配置。比如為了降低延遲關閉FEC,為了提升帶寬采用16QAM-QPSK信號調制。

中興:簡化混傳運維實現超長距傳輸

市場地位:

完成多個100G波分應用

到目前為止,中興通訊已經在全球完成了數十個100G波分網絡的應用,包括奧地利TMA、英國EE、Cernet、阿里巴巴、江蘇移動本地網等,典型應用包括:

一、憑借10G/100G無間隔混合傳輸能力獲得奧地利T-Mobile OTN國家骨干網100G擴容項目,現網10G網絡平滑擴容100G,并實現混合傳輸;二、依靠老舊光纖100G傳輸適應能力和100G超長距傳輸能力獲得南美商用合同;三、承建并開通中國教育科研網的100G國家骨干網,網絡覆蓋北京、沈陽、大連、上海、杭州、廣州、深圳、西安、武漢、重慶等核心城市,總傳輸距離超過1萬公里;四、獨家中標阿里巴巴OTN 100G項目。

現網經驗:

具備獨有混傳優化技術

100G與40G、10G混合組網主要面臨的問題是非線性效應帶來的傳輸損傷。一方面100G采用的是相位調制方式,傳統的10G波長一般采用強度調制,會對相鄰的100G波長產生較強的非線性影響,這樣,在10G與100G波長混傳時,一般需要設置幾百G的通道間隔。在國內,40G波長目前一般采用DPSK或DQPSK的相位調制技術,不會對100G波長產生混傳代價,因此40G與100G波長混傳時,不需要設置通道間隔。另一方面,100G由于采用相干接收和后期DSP處理,不需要DCM,而10G、40G現網中的DCM也會對100G波長產生非線性影響,并且DCM固有的插損也會影響100G的傳輸性能,這樣,100G在與10G、40G混傳時傳輸性能會弱于新建的純100G系統。

中興的100G采用PM-QPSK技術,支持軟判決,與現網10G、40G混傳時,傳輸距離可以涵蓋絕大部分現網應用。中興具備獨有的混傳優化技術,在100G與10G現網混傳時,無需設置通道間隔,大大提升了系統的容量,簡化了混傳時的運維。

中國市場:

解決100G超長距離傳輸

中國電信對100G的傳輸性能要求很高,更加關注100G的超長距離傳輸能力。中興通訊的100G產品采用PM QPSK調制,支持高性能軟判決技術,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。在100G光網絡一些關鍵技術上,如前向糾錯方面,中興通訊支持SD-FEC和HD-FEC兩種糾錯技術,前者提供較好的傳輸性能,后者在功耗方面更具優勢。

中興通訊與業內的主流器件廠家保持戰略合作,不斷實現100G產品的性能、功能優化,推動整個產業及技術的發展。目前100G的產業鏈已經成熟,處于整裝待發的狀態,隨著技術的進一步發展,也會有更新更優的解決方案出現。


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