城域100G OTN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃

王莉霞

摘 要

大數(shù)據(jù)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)帶寬即將迎來(lái)前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，無(wú)論是傳統(tǒng)的有線寬帶還是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)資源需求增長(zhǎng)迅猛。文章介紹了城域100G OTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略。

【關(guān)鍵詞】OTN 100G 城域

1 背景

移動(dòng)寬帶在全球不斷加速發(fā)展，在近兩年進(jìn)入爆發(fā)期。這一趨勢(shì)在2014年更加明顯，LTE的規(guī)模商用又帶動(dòng)LTE產(chǎn)業(yè)鏈加速成熟，為移動(dòng)寬帶的發(fā)展注入了新的活力。近5年來(lái)，移動(dòng)數(shù)據(jù)總流量繼續(xù)保持了每年翻番的趨勢(shì)。思科最新的對(duì)2013-2018年全球預(yù)測(cè)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)采用情況報(bào)告顯示，隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶和設(shè)備數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)、寬帶速度不斷提高以及視頻瀏覽量的快速攀升，全球互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議流量將在未來(lái)五年增長(zhǎng)至目前流量規(guī)模的近3倍。固定和移動(dòng)連接的全球IP流量預(yù)計(jì)2018年將達(dá)到1.6ZB，這一數(shù)字將超過(guò)1984-2013年全球生成的所有IP流量總和。

2012年，100G網(wǎng)絡(luò)在歐美部分地區(qū)得到了較為廣泛的部署，迎來(lái)了100G的商用元年；而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，隨著“寬帶中國(guó)戰(zhàn)略”進(jìn)入“推廣普及階段（2014-2015年）”，城域骨干100G承載網(wǎng)建設(shè)漸入高潮。

2 城域100G OTN需求分析

2.1 業(yè)務(wù)需求分析

隨著寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展，終端用戶對(duì)業(yè)務(wù)質(zhì)量的要求不斷提升，IPTV、OTT視頻業(yè)務(wù)需要更大的帶寬來(lái)保證用戶體驗(yàn)；另一方面，云計(jì)算的大規(guī)模應(yīng)用使得更多的業(yè)務(wù)集中到云內(nèi)處理，大量存儲(chǔ)與交換處理需求使得互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心IDC核心路由器100G端口普及。高速端口的互聯(lián)需要超大寬帶管道來(lái)保障；

此外，作為城域骨干層兼具業(yè)務(wù)調(diào)度功能，將低速客戶業(yè)務(wù)STM-64/STM-256/10GE/40GE 等匯聚在100G 波長(zhǎng)通道內(nèi)傳輸，可提高光纖帶寬利用率。在滿足自身業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，政企租用帶寬需求也日益增大，對(duì)運(yùn)營(yíng)商也提出了超大帶寬管道的要求。

2.2 成本需求分析

以華為OSN8800設(shè)備為例，40G OTN系統(tǒng)配置40G線路側(cè)OTU+4*10G支路側(cè)OTU，電交叉子架采用2.56T電交叉容量；

100G OTN系統(tǒng)配置100G線路側(cè)OTU+10*10G支路側(cè)OTU，電交叉子架采用6.4T電交叉容量；100G支路板價(jià)格與10*10G支路板相當(dāng)。

配置單板及電交叉子架價(jià)格依據(jù)集團(tuán)2013年華為設(shè)備集采價(jià)估算，設(shè)備占用槽位成本按配置板卡所占槽位/總槽位數(shù)比例折算。

由圖1可得，某節(jié)點(diǎn)在業(yè)務(wù)需求大于12個(gè)10G需求時(shí)，100G系統(tǒng)成本低于40G系統(tǒng)。并隨著業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)100G建設(shè)成本優(yōu)勢(shì)顯著。 而后期100G產(chǎn)業(yè)鏈的不斷壯大，設(shè)備集采價(jià)格的下降會(huì)使100G成本優(yōu)勢(shì)更加明顯。

3 OTN 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)部署

城域OTN技術(shù)2011年開(kāi)始在全國(guó)大規(guī)模推廣。

以某運(yùn)營(yíng)商為例，在2011年開(kāi)始建設(shè)80x40G系統(tǒng)城域骨干層，骨干節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)網(wǎng)核心出口及傳輸網(wǎng)出口同址，為大部分業(yè)務(wù)的終結(jié)點(diǎn)，同時(shí)兼具區(qū)域內(nèi)匯聚層上聯(lián)電路提供向核心出口或者跨區(qū)域的轉(zhuǎn)接功能。40/80x10G匯聚系統(tǒng)主要覆蓋各區(qū)縣匯聚節(jié)點(diǎn)，用于傳輸本區(qū)域數(shù)據(jù)交換機(jī)、OLT、IPRAN B設(shè)備等與骨干節(jié)點(diǎn)互聯(lián)鏈路。

近幾年來(lái)，數(shù)據(jù)通信流量出現(xiàn)了爆炸式增長(zhǎng)，同時(shí)政企專線大顆粒帶寬租用電路有較大的增長(zhǎng)，開(kāi)始出現(xiàn)100G電路需求。對(duì)業(yè)務(wù)安全性要求更高的同時(shí)，注重對(duì)傳輸系統(tǒng)感知和實(shí)時(shí)監(jiān)控。全網(wǎng)多個(gè)40*10G匯聚系統(tǒng)10G波道占用率為50%，部分系統(tǒng)10G波道即將用完，骨干層預(yù)測(cè)使用如圖2所示。

根據(jù)業(yè)務(wù)部門提供的需求預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2015年底40G波道占用率將達(dá)81%，2016年底40G波道占用率將達(dá)到100%。100G系統(tǒng)使用年限將延長(zhǎng)至2019年。由此可見(jiàn)，迅速增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求將很快在規(guī)劃期內(nèi)提前耗盡系統(tǒng)波道資源。

因此在出現(xiàn)100G業(yè)務(wù)需求后，現(xiàn)網(wǎng)波道利用率不高的情況下應(yīng)該盡早將骨干層40G系統(tǒng)升級(jí)至100G，增加網(wǎng)絡(luò)容量，有效保護(hù)投資。若現(xiàn)網(wǎng)利用率已經(jīng)超過(guò)70%，建議考慮新建100G系統(tǒng)。

3.2 10G/40G/100G技術(shù)對(duì)比

如表1所示，100G系統(tǒng)與10G系統(tǒng)和40G系統(tǒng)相比，同等條件下100G系統(tǒng)面臨著以下一些問(wèn)題需要對(duì)其解決：

針對(duì)挑戰(zhàn)，100G引入PDM-QPSK調(diào)制+相干接收+DSP電處理+超強(qiáng)FEC四大新技術(shù)提高了傳輸性能。采用PDM-QPSK技術(shù)增加了每符號(hào)攜帶的比特?cái)?shù)量. 該解決方案是在每一波長(zhǎng)采用兩個(gè)QPSK信號(hào)來(lái)傳遞100Gbit/s業(yè)務(wù)，這兩個(gè)QPSK信號(hào)分別調(diào)制光載波兩個(gè)正交極化（偏振）中的一個(gè)。由于QPSK和正交極化復(fù)用分別將頻譜利用率提高一倍，與DPSK等調(diào)制方式相比，PM-QPSK只需1/4頻譜帶寬，每個(gè)正交偏振光載波上的信號(hào)實(shí)際為25G baud QPSK信號(hào)，采用相干接收和后繼的DSP處理，可以自動(dòng)補(bǔ)償色散和PMD。100G解決方案不但有效解決了色散容限、光信噪比（OSNR）及非線性損傷等限制，并結(jié)合軟判決FEC保證了長(zhǎng)距傳輸性能，常規(guī)跨段下100G無(wú)電中繼傳輸距離可達(dá)1500 km以上，具備應(yīng)用于城域核心網(wǎng)及長(zhǎng)途骨干網(wǎng)的傳輸能力，如圖3所示。

4 城域100G OTN網(wǎng)絡(luò)部署策略

4.1 新建100G OTN網(wǎng)絡(luò)

對(duì)于新建的100G 網(wǎng)絡(luò)，由于100G OTN 對(duì)色散、PMD的無(wú)限制，使它的系統(tǒng)設(shè)計(jì)比10G、40G更簡(jiǎn)單，重點(diǎn)需要關(guān)注衰耗和非線性指標(biāo)，可根據(jù)仿真計(jì)算的OSNR和Q值來(lái)估算是否滿足系統(tǒng)傳輸要求，如表2所示。

傳輸距離較長(zhǎng)時(shí)，為避免入纖功率過(guò)高帶來(lái)的非線性影響，建議適當(dāng)控制入纖功率。endprint

4.2 基于原有系統(tǒng)升級(jí)解決方案

鑒于國(guó)內(nèi)目前實(shí)際已部署的網(wǎng)絡(luò)主要考慮相干100G（PDM-QPSK）和非相干10G/40G既有系統(tǒng)混傳方案。具備相干接收端的100G解決方案可以給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)諸多好處。

具備相干接收端的100G和原有的系統(tǒng)，特別是10G非相干混傳時(shí)，原系統(tǒng)的DCM模塊對(duì)相干系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)多少影響一直是一個(gè)顧慮。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，非相干系統(tǒng)對(duì)相干系統(tǒng)額外的OSNR上的代價(jià)不高于0.5dB，影響較小，相干100G的入纖光功率可達(dá)到1～2dBm，和現(xiàn)有的10G系統(tǒng)接近，只需OSNR參數(shù)能同時(shí)滿足100G和10G的設(shè)計(jì)要求，即可實(shí)現(xiàn)兼容混傳。但由于10G系統(tǒng)采用OOK調(diào)制，與100G系統(tǒng)混傳代價(jià)相對(duì)較大，混傳時(shí)建議設(shè)置一定數(shù)量的隔離波道。

基于相位調(diào)制編碼40G波道與100G波道混合傳輸時(shí)，無(wú)論傳輸距離如何，都不存在任何OSNR傳輸代價(jià)，可以任意進(jìn)行混合傳輸；但100G與40G混合傳輸時(shí)，光層的傳輸距離主要受限于40G系統(tǒng)，40G的編碼方式對(duì)光纖的色散、DGD要求較高，但在站點(diǎn)部署時(shí)，由于100G的OSNR容限要比40G系統(tǒng)高，OTM到OTN站之間的距離要充分考慮到100G的傳輸能力；因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，DCM按照40G要求部署，OSNR按照100G要求部署，同時(shí)提前做好波道規(guī)劃。

同時(shí)還需注意的是，在確定此方案之前需考慮100G系統(tǒng)設(shè)備版本是否與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)一，否則需要將現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備及網(wǎng)管進(jìn)行升級(jí)。

4.3 100G網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式

4.3.1 OLP保護(hù)方式

出于成本考慮，OLP線路保護(hù)是比較經(jīng)濟(jì)有效的的解決手段。100G系統(tǒng)采用電域DSP處理，色散容限高達(dá)30000ps，可輕松滿足50ms倒換要求，對(duì)線路色散補(bǔ)償精度要求也非常寬松。

4.3.2 電層ASON保護(hù)技術(shù)

在CDC ROADM技術(shù)未成熟之前，電層ASON技術(shù)已經(jīng)成熟商用。傳統(tǒng)波分網(wǎng)絡(luò)一般采用簡(jiǎn)單的點(diǎn)到點(diǎn)組網(wǎng)方式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過(guò)于單一帶來(lái)的劣勢(shì)就是組網(wǎng)能力和保護(hù)能力受限，網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性差。WDM/OTN設(shè)備加載GMPLS/ASON控制平面之后，Mesh組網(wǎng)將成為其主要組網(wǎng)方式之一. 在Mesh組網(wǎng)中，為使中斷業(yè)務(wù)得以重新接通，除延用傳統(tǒng)的專用保護(hù)（如1+1路徑保護(hù)）和共享保護(hù)（如環(huán)保護(hù)）外，還能夠借助于重路由機(jī)制實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的即時(shí)恢復(fù)，也就是說(shuō)，通過(guò)MESH組網(wǎng)，不僅可以提供傳統(tǒng)的保護(hù)方式，還能夠提供動(dòng)態(tài)恢復(fù)的業(yè)務(wù)形態(tài)，甚至在保護(hù)失效的情況下還能提供業(yè)務(wù)恢復(fù)機(jī)制，使其只要有資源就不會(huì)中斷業(yè)務(wù)。

城域核心100G波分海量帶寬池可給整個(gè)城域OTN系統(tǒng)（包括匯聚層）提供靈活的保護(hù)資源（100G波道未使用完時(shí)可給其他業(yè)務(wù)提供保護(hù)），增加了網(wǎng)絡(luò)利用率，提高網(wǎng)絡(luò)安全性能。

5 展望

100G吸取了40G發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）、國(guó)際電信聯(lián)盟通信標(biāo)準(zhǔn)化組織（ITU-T） 和光互聯(lián)論壇（OIF）等三大標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)手完成了100G端到端標(biāo)準(zhǔn)化工作，對(duì)規(guī)范設(shè)備接口、光系統(tǒng)及組件開(kāi)發(fā)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈成熟起到了至關(guān)重要的作用。在“2013移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)國(guó)際研討會(huì)”上，韋樂(lè)平預(yù)計(jì)未來(lái)5年將以100G為主導(dǎo)。目前400G技術(shù)的商用也已經(jīng)開(kāi)始，隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，400G將在未來(lái)5-10成為主導(dǎo)。

一般而言，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)需要具備如下的三個(gè)特點(diǎn)：未來(lái)設(shè)備硬件歸一、功能軟件可配，接口開(kāi)放，資源云化，網(wǎng)絡(luò)智能，即時(shí)帶寬。同比以前的傳輸技術(shù)，未來(lái)超100G時(shí)代采用Super- Nyquist shaping壓縮算法使傳輸距離和傳輸帶寬可以根據(jù)實(shí)際的場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)整。

從2.5G， 10G， 40G， 一直到現(xiàn)在的100G，均為單波長(zhǎng)帶寬直接增加。但是對(duì)于超100G情況，整個(gè)帶寬會(huì)以100G或200G為顆粒進(jìn)行可調(diào)。從而保證400G/1T/2T等超100G信號(hào)的封裝/交叉效率最高，自由適配未來(lái)的業(yè)務(wù)發(fā)展和建網(wǎng)需求。

SDN技術(shù)將成為傳送網(wǎng)絡(luò)管理的核心，統(tǒng)一協(xié)調(diào)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的所有器件，根據(jù)業(yè)務(wù)的距離、速率、時(shí)延、帶寬等需求選取最優(yōu)路徑，提供高效、靈活、開(kāi)放的帶寬管理能力。

無(wú)論什么技術(shù)都有其自己發(fā)展演進(jìn)的軌跡，作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的OTN也一樣。從它發(fā)展演進(jìn)的軌跡和自身具有的優(yōu)勢(shì)來(lái)看，OTN技術(shù)未來(lái)一定未有更好的發(fā)展，在電信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要的作用。

作者單位

華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江省杭州市 310014endprint

4.2 基于原有系統(tǒng)升級(jí)解決方案

鑒于國(guó)內(nèi)目前實(shí)際已部署的網(wǎng)絡(luò)主要考慮相干100G（PDM-QPSK）和非相干10G/40G既有系統(tǒng)混傳方案。具備相干接收端的100G解決方案可以給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)諸多好處。

具備相干接收端的100G和原有的系統(tǒng)，特別是10G非相干混傳時(shí)，原系統(tǒng)的DCM模塊對(duì)相干系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)多少影響一直是一個(gè)顧慮。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，非相干系統(tǒng)對(duì)相干系統(tǒng)額外的OSNR上的代價(jià)不高于0.5dB，影響較小，相干100G的入纖光功率可達(dá)到1～2dBm，和現(xiàn)有的10G系統(tǒng)接近，只需OSNR參數(shù)能同時(shí)滿足100G和10G的設(shè)計(jì)要求，即可實(shí)現(xiàn)兼容混傳。但由于10G系統(tǒng)采用OOK調(diào)制，與100G系統(tǒng)混傳代價(jià)相對(duì)較大，混傳時(shí)建議設(shè)置一定數(shù)量的隔離波道。

基于相位調(diào)制編碼40G波道與100G波道混合傳輸時(shí)，無(wú)論傳輸距離如何，都不存在任何OSNR傳輸代價(jià)，可以任意進(jìn)行混合傳輸；但100G與40G混合傳輸時(shí)，光層的傳輸距離主要受限于40G系統(tǒng)，40G的編碼方式對(duì)光纖的色散、DGD要求較高，但在站點(diǎn)部署時(shí)，由于100G的OSNR容限要比40G系統(tǒng)高，OTM到OTN站之間的距離要充分考慮到100G的傳輸能力；因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，DCM按照40G要求部署，OSNR按照100G要求部署，同時(shí)提前做好波道規(guī)劃。

同時(shí)還需注意的是，在確定此方案之前需考慮100G系統(tǒng)設(shè)備版本是否與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)一，否則需要將現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備及網(wǎng)管進(jìn)行升級(jí)。

4.3 100G網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式

4.3.1 OLP保護(hù)方式

出于成本考慮，OLP線路保護(hù)是比較經(jīng)濟(jì)有效的的解決手段。100G系統(tǒng)采用電域DSP處理，色散容限高達(dá)30000ps，可輕松滿足50ms倒換要求，對(duì)線路色散補(bǔ)償精度要求也非常寬松。

4.3.2 電層ASON保護(hù)技術(shù)

在CDC ROADM技術(shù)未成熟之前，電層ASON技術(shù)已經(jīng)成熟商用。傳統(tǒng)波分網(wǎng)絡(luò)一般采用簡(jiǎn)單的點(diǎn)到點(diǎn)組網(wǎng)方式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過(guò)于單一帶來(lái)的劣勢(shì)就是組網(wǎng)能力和保護(hù)能力受限，網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性差。WDM/OTN設(shè)備加載GMPLS/ASON控制平面之后，Mesh組網(wǎng)將成為其主要組網(wǎng)方式之一. 在Mesh組網(wǎng)中，為使中斷業(yè)務(wù)得以重新接通，除延用傳統(tǒng)的專用保護(hù)（如1+1路徑保護(hù)）和共享保護(hù)（如環(huán)保護(hù)）外，還能夠借助于重路由機(jī)制實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的即時(shí)恢復(fù)，也就是說(shuō)，通過(guò)MESH組網(wǎng)，不僅可以提供傳統(tǒng)的保護(hù)方式，還能夠提供動(dòng)態(tài)恢復(fù)的業(yè)務(wù)形態(tài)，甚至在保護(hù)失效的情況下還能提供業(yè)務(wù)恢復(fù)機(jī)制，使其只要有資源就不會(huì)中斷業(yè)務(wù)。

城域核心100G波分海量帶寬池可給整個(gè)城域OTN系統(tǒng)（包括匯聚層）提供靈活的保護(hù)資源（100G波道未使用完時(shí)可給其他業(yè)務(wù)提供保護(hù)），增加了網(wǎng)絡(luò)利用率，提高網(wǎng)絡(luò)安全性能。

5 展望

100G吸取了40G發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）、國(guó)際電信聯(lián)盟通信標(biāo)準(zhǔn)化組織（ITU-T） 和光互聯(lián)論壇（OIF）等三大標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)手完成了100G端到端標(biāo)準(zhǔn)化工作，對(duì)規(guī)范設(shè)備接口、光系統(tǒng)及組件開(kāi)發(fā)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈成熟起到了至關(guān)重要的作用。在“2013移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)國(guó)際研討會(huì)”上，韋樂(lè)平預(yù)計(jì)未來(lái)5年將以100G為主導(dǎo)。目前400G技術(shù)的商用也已經(jīng)開(kāi)始，隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，400G將在未來(lái)5-10成為主導(dǎo)。

一般而言，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)需要具備如下的三個(gè)特點(diǎn)：未來(lái)設(shè)備硬件歸一、功能軟件可配，接口開(kāi)放，資源云化，網(wǎng)絡(luò)智能，即時(shí)帶寬。同比以前的傳輸技術(shù)，未來(lái)超100G時(shí)代采用Super- Nyquist shaping壓縮算法使傳輸距離和傳輸帶寬可以根據(jù)實(shí)際的場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)整。

從2.5G， 10G， 40G， 一直到現(xiàn)在的100G，均為單波長(zhǎng)帶寬直接增加。但是對(duì)于超100G情況，整個(gè)帶寬會(huì)以100G或200G為顆粒進(jìn)行可調(diào)。從而保證400G/1T/2T等超100G信號(hào)的封裝/交叉效率最高，自由適配未來(lái)的業(yè)務(wù)發(fā)展和建網(wǎng)需求。

SDN技術(shù)將成為傳送網(wǎng)絡(luò)管理的核心，統(tǒng)一協(xié)調(diào)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的所有器件，根據(jù)業(yè)務(wù)的距離、速率、時(shí)延、帶寬等需求選取最優(yōu)路徑，提供高效、靈活、開(kāi)放的帶寬管理能力。

無(wú)論什么技術(shù)都有其自己發(fā)展演進(jìn)的軌跡，作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的OTN也一樣。從它發(fā)展演進(jìn)的軌跡和自身具有的優(yōu)勢(shì)來(lái)看，OTN技術(shù)未來(lái)一定未有更好的發(fā)展，在電信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要的作用。

作者單位

華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江省杭州市 310014endprint

4.2 基于原有系統(tǒng)升級(jí)解決方案

鑒于國(guó)內(nèi)目前實(shí)際已部署的網(wǎng)絡(luò)主要考慮相干100G（PDM-QPSK）和非相干10G/40G既有系統(tǒng)混傳方案。具備相干接收端的100G解決方案可以給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)諸多好處。

具備相干接收端的100G和原有的系統(tǒng)，特別是10G非相干混傳時(shí)，原系統(tǒng)的DCM模塊對(duì)相干系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)多少影響一直是一個(gè)顧慮。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，非相干系統(tǒng)對(duì)相干系統(tǒng)額外的OSNR上的代價(jià)不高于0.5dB，影響較小，相干100G的入纖光功率可達(dá)到1～2dBm，和現(xiàn)有的10G系統(tǒng)接近，只需OSNR參數(shù)能同時(shí)滿足100G和10G的設(shè)計(jì)要求，即可實(shí)現(xiàn)兼容混傳。但由于10G系統(tǒng)采用OOK調(diào)制，與100G系統(tǒng)混傳代價(jià)相對(duì)較大，混傳時(shí)建議設(shè)置一定數(shù)量的隔離波道。

基于相位調(diào)制編碼40G波道與100G波道混合傳輸時(shí)，無(wú)論傳輸距離如何，都不存在任何OSNR傳輸代價(jià)，可以任意進(jìn)行混合傳輸；但100G與40G混合傳輸時(shí)，光層的傳輸距離主要受限于40G系統(tǒng)，40G的編碼方式對(duì)光纖的色散、DGD要求較高，但在站點(diǎn)部署時(shí)，由于100G的OSNR容限要比40G系統(tǒng)高，OTM到OTN站之間的距離要充分考慮到100G的傳輸能力；因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，DCM按照40G要求部署，OSNR按照100G要求部署，同時(shí)提前做好波道規(guī)劃。

同時(shí)還需注意的是，在確定此方案之前需考慮100G系統(tǒng)設(shè)備版本是否與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)一，否則需要將現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備及網(wǎng)管進(jìn)行升級(jí)。

4.3 100G網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式

4.3.1 OLP保護(hù)方式

出于成本考慮，OLP線路保護(hù)是比較經(jīng)濟(jì)有效的的解決手段。100G系統(tǒng)采用電域DSP處理，色散容限高達(dá)30000ps，可輕松滿足50ms倒換要求，對(duì)線路色散補(bǔ)償精度要求也非常寬松。

4.3.2 電層ASON保護(hù)技術(shù)

在CDC ROADM技術(shù)未成熟之前，電層ASON技術(shù)已經(jīng)成熟商用。傳統(tǒng)波分網(wǎng)絡(luò)一般采用簡(jiǎn)單的點(diǎn)到點(diǎn)組網(wǎng)方式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過(guò)于單一帶來(lái)的劣勢(shì)就是組網(wǎng)能力和保護(hù)能力受限，網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性差。WDM/OTN設(shè)備加載GMPLS/ASON控制平面之后，Mesh組網(wǎng)將成為其主要組網(wǎng)方式之一. 在Mesh組網(wǎng)中，為使中斷業(yè)務(wù)得以重新接通，除延用傳統(tǒng)的專用保護(hù)（如1+1路徑保護(hù)）和共享保護(hù)（如環(huán)保護(hù)）外，還能夠借助于重路由機(jī)制實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的即時(shí)恢復(fù)，也就是說(shuō)，通過(guò)MESH組網(wǎng)，不僅可以提供傳統(tǒng)的保護(hù)方式，還能夠提供動(dòng)態(tài)恢復(fù)的業(yè)務(wù)形態(tài)，甚至在保護(hù)失效的情況下還能提供業(yè)務(wù)恢復(fù)機(jī)制，使其只要有資源就不會(huì)中斷業(yè)務(wù)。

城域核心100G波分海量帶寬池可給整個(gè)城域OTN系統(tǒng)（包括匯聚層）提供靈活的保護(hù)資源（100G波道未使用完時(shí)可給其他業(yè)務(wù)提供保護(hù)），增加了網(wǎng)絡(luò)利用率，提高網(wǎng)絡(luò)安全性能。

5 展望

100G吸取了40G發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）、國(guó)際電信聯(lián)盟通信標(biāo)準(zhǔn)化組織（ITU-T） 和光互聯(lián)論壇（OIF）等三大標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)手完成了100G端到端標(biāo)準(zhǔn)化工作，對(duì)規(guī)范設(shè)備接口、光系統(tǒng)及組件開(kāi)發(fā)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈成熟起到了至關(guān)重要的作用。在“2013移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)國(guó)際研討會(huì)”上，韋樂(lè)平預(yù)計(jì)未來(lái)5年將以100G為主導(dǎo)。目前400G技術(shù)的商用也已經(jīng)開(kāi)始，隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，400G將在未來(lái)5-10成為主導(dǎo)。

一般而言，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)需要具備如下的三個(gè)特點(diǎn)：未來(lái)設(shè)備硬件歸一、功能軟件可配，接口開(kāi)放，資源云化，網(wǎng)絡(luò)智能，即時(shí)帶寬。同比以前的傳輸技術(shù)，未來(lái)超100G時(shí)代采用Super- Nyquist shaping壓縮算法使傳輸距離和傳輸帶寬可以根據(jù)實(shí)際的場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)整。

從2.5G， 10G， 40G， 一直到現(xiàn)在的100G，均為單波長(zhǎng)帶寬直接增加。但是對(duì)于超100G情況，整個(gè)帶寬會(huì)以100G或200G為顆粒進(jìn)行可調(diào)。從而保證400G/1T/2T等超100G信號(hào)的封裝/交叉效率最高，自由適配未來(lái)的業(yè)務(wù)發(fā)展和建網(wǎng)需求。

SDN技術(shù)將成為傳送網(wǎng)絡(luò)管理的核心，統(tǒng)一協(xié)調(diào)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的所有器件，根據(jù)業(yè)務(wù)的距離、速率、時(shí)延、帶寬等需求選取最優(yōu)路徑，提供高效、靈活、開(kāi)放的帶寬管理能力。

無(wú)論什么技術(shù)都有其自己發(fā)展演進(jìn)的軌跡，作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的OTN也一樣。從它發(fā)展演進(jìn)的軌跡和自身具有的優(yōu)勢(shì)來(lái)看，OTN技術(shù)未來(lái)一定未有更好的發(fā)展，在電信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要的作用。

作者單位

華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江省杭州市 310014endprint