光網(wǎng)絡(luò)不斷超越：從100G向400G

移動互聯(lián)網(wǎng)帶來新挑戰(zhàn)

移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，視頻流媒體和社會公眾媒體，智能移動終端的增值服務(wù)，應(yīng)用和交互服務(wù)，云應(yīng)用，各種新業(yè)務(wù)類型的涌現(xiàn)，不斷推動了網(wǎng)絡(luò)的高速增長，業(yè)務(wù)流量以近乎每年翻番的速度快速上升。面臨這樣的挑戰(zhàn)，運營商也是如火如荼的進行著寬帶提速，而骨干網(wǎng)的擴容必須與之交相呼應(yīng)。運營商在大規(guī)模擴容網(wǎng)絡(luò)的同時，也面臨了諸多挑戰(zhàn)，其中，最為迫切的就是：

1. 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不斷豐富發(fā)展，對于帶寬需求的增長是無窮無盡的，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)存在擴展的極限：一方面各種新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，另一方面，“云計算”應(yīng)用產(chǎn)生新的內(nèi)容分發(fā)和存儲模型改變原有業(yè)務(wù)形態(tài)，這些都推動了網(wǎng)絡(luò)的高速增長，直接導(dǎo)致了核心承載網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求迅速膨脹。同時，新型ICT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也會改變網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)分布，逐漸以傳統(tǒng)的匯聚型為主，過渡到兼顧點到點之間的直達業(yè)務(wù)。這些都將徹底顛覆傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)流量模型，隨之帶來網(wǎng)絡(luò)流量的激增。

2. 網(wǎng)絡(luò)投資的成本與收益嚴(yán)重不符：在對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行擴容和改造時，除了要將網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況與預(yù)期的網(wǎng)絡(luò)需求相適應(yīng)之外，網(wǎng)絡(luò)升級所帶來的成本挑戰(zhàn)也不容忽視。運營商選擇新的技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)升級建設(shè)，新技術(shù)新產(chǎn)品的代價往往是非常高昂的。但隨著網(wǎng)絡(luò)流量的不斷貶值，每比特的價格不斷下降，運營商獲得的回報收益并不能另他們滿意。

光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)對之道

針對這些挑戰(zhàn)，運營商需要采用更為高效、更加靈活、同時面向未來的網(wǎng)絡(luò)解決方案來傳送業(yè)務(wù)流量，同時考慮削減成本，必須更關(guān)注設(shè)備功耗的降低和傳送效率的提高?；谝陨蟽牲c，為了使運營商骨干光傳送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資與收益的增加能保持良性的循環(huán)，我們提供業(yè)界領(lǐng)先的100G光傳送解決方案，幫助運營商成功應(yīng)對數(shù)據(jù)風(fēng)暴的挑戰(zhàn)。

在2012北京通信展上，上海貝爾在現(xiàn)場搭建了基于1830PSS平臺的100G光傳輸線路，通過實際業(yè)務(wù)演示，展現(xiàn)目前業(yè)界最為成熟的單載波100G相干光解決方案。

早在2007年，阿爾卡特朗訊就推出了業(yè)界第一個實際商用的100G光傳輸線路，部署于verizon的網(wǎng)絡(luò)中;并在2009年全球第一個推出基于PDM-QPSK調(diào)制和相關(guān)接收技術(shù)的單載波100G線路，部署于西班牙Telefonica網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)與10Gb/s和40Gb/s的信道進行混合傳輸;2010年中，阿爾卡特朗訊正式推出全球第一套完全商用的單載波100G相干光傳送平臺。目前，我們的100G解決方案在全球獲得廣泛部署，已規(guī)模服務(wù)于全球60個主流運營商，市場份額第一，累計出貨量超出第2名三倍多。在國內(nèi)市場，上海貝爾100G光傳輸方案也已率先實現(xiàn)商用部署。

400G光子業(yè)務(wù)引擎

當(dāng)前業(yè)界主流的100G方案主要面臨兩大挑戰(zhàn)：第一，軟判決DSP芯片除了產(chǎn)能不足、尚不具備規(guī)模供應(yīng)能力外，該算法目前也受限于DSP芯片處理能力，20%的開銷導(dǎo)致系統(tǒng)負荷過大，穩(wěn)定度欠缺，工程和運維十分復(fù)雜，全球尚無成功應(yīng)用，事實上現(xiàn)階段業(yè)界成熟的可商用100G平臺均是采用硬判決;第二，我們也看到，現(xiàn)有100G方案固然可以極大地緩解運營商未來所面臨的巨大網(wǎng)絡(luò)壓力，但帶寬的需求正呈幾何級增長，未來數(shù)據(jù)風(fēng)暴的規(guī)模無法預(yù)見。因此，正是認識到這些問題，我們一直致力于下一代超高速光傳輸技術(shù)的發(fā)展，不僅僅為了解決軟判決算法復(fù)雜度帶來的芯片處理能力受限的問題，還面向更具有挑戰(zhàn)性的400G甚至1T應(yīng)用。

阿爾卡特朗訊于2012年3月發(fā)布了業(yè)界首塊基于400G速率技術(shù)的ASIC芯片，該芯片超越現(xiàn)有芯片技術(shù)的200%以上;基于該芯片，年內(nèi)會推出下一代100G板卡,結(jié)合貝爾實驗室下一代增強型DSP算法等技術(shù)，在確保設(shè)備整體性能穩(wěn)定的前提下大大提升了現(xiàn)有100G平臺的核心能力和系統(tǒng)性能，提高傳輸距離50%以上，系統(tǒng)整體性能將提升1.5倍，功耗將節(jié)省1/3以上，將來基于同一平臺，可實現(xiàn)面向400G/1T的平滑演進，從而助力運營商實現(xiàn)對光纖的全部波長能力的利用。

可以看到，400GPSE為上海貝爾100G平臺提供了平滑的演進路線，幫助運營商保護現(xiàn)有投資的同時，盡可能將業(yè)務(wù)遷移到更高的速率上，提供了全面的前向兼容能力。既實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力的大幅提高，同時也為應(yīng)對未來的各種挑戰(zhàn)打下堅實的基礎(chǔ)。

提升100G/400G運維管理

為了能夠最大程度地降低運營商的網(wǎng)絡(luò)整體擁有成本，阿爾卡特朗訊在100G/100G+解決方案中除了引入100G/400G相干檢測技術(shù)以降低單位比特成本外，還致力于通過引入一系列的創(chuàng)新技術(shù)協(xié)助運營商提升運維效率，從而降低運維成本。包括：

SCOT自動光功率均衡調(diào)整算法：該算法基于網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點/單盤的光功率現(xiàn)狀，隨時動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)性能到最佳狀態(tài)，無須手工干預(yù)。相比于傳統(tǒng)地人工調(diào)整線路VOA方法，其優(yōu)勢在于能夠通過系統(tǒng)分析自動調(diào)整光放大器的設(shè)置來適配線路的變化;引入的噪聲很小;更真實地反映了線路狀態(tài)，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)傳輸性能;多層次(單板，節(jié)點，網(wǎng)絡(luò))動態(tài)調(diào)整線路功率的設(shè)置;綜合各方面因素自動進行增益斜度管理(預(yù)傾斜/平坦);自動，無須人工干預(yù)，及時動態(tài)調(diào)整優(yōu)化線路的功率設(shè)置;網(wǎng)絡(luò)始終處于自動優(yōu)化和功率平衡狀態(tài)。 WavelengthTrack 波長追蹤專利技術(shù)：通過在光域上為每一條光路標(biāo)志調(diào)制上一個小信號實現(xiàn)對每個光路的標(biāo)識，進而可以做到對光功率、色散和光譜等物理參數(shù)的實時監(jiān)控，降低網(wǎng)絡(luò)運維成本，實現(xiàn)快速的故障定位和故障隔離，簡化光網(wǎng)絡(luò)管理，同時為在光域上實現(xiàn)恢復(fù)保護提供可能。另外，波長追蹤技術(shù)可實時在線便捷地讀取任意波分信號的OSNR值，對于運維具有重要意義。

結(jié)束語

作為100G傳輸?shù)某珜?dǎo)者，阿爾卡特朗訊在全球擁有最廣泛的規(guī)模部署，目前為止100G單板供貨2300塊，是全球真正具備規(guī)模商用能力和部署經(jīng)驗的唯一廠家。400G相干芯片的推出將引領(lǐng)整個業(yè)界100G解決方案的全面更新，同時，行業(yè)內(nèi)的軟判決成熟套片的解決方案也將隨之全面成熟。此外，得益于阿爾卡特朗訊旗下貝爾實驗室強大的創(chuàng)研能力，創(chuàng)新的SCOT算法和波長追蹤技術(shù)大大提升了工程開通速度，運維便利性，使得100G甚至400G/1T從純技術(shù)變成真正易運營、易運維的高效能網(wǎng)絡(luò)。