聚焦帶寬線性需求增長，解讀超100G發(fā)展趨勢

烽火 通信科技股份有限公司

產(chǎn)品與技術(shù)方案

聚焦帶寬線性需求增長，解讀超100G發(fā)展趨勢

烽火 通信科技股份有限公司

1 引言

隨著“寬帶中國戰(zhàn)略”進入“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。面對持續(xù)增長的寬帶用戶規(guī)模、日益豐富的應(yīng)用類型，網(wǎng)絡(luò)帶寬需求仍將保持其高速增長趨勢，超100G也已不再遙遠。

縱觀IEEE/ITU-T標準制定、主流設(shè)備商樣機研制、典型運營商現(xiàn)網(wǎng)試點等諸多超100Gbit/s技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)，400Gbit/s借助標準化推動和技術(shù)近期可商用等特性成為目前最受關(guān)注的超100Gbit/s候選技術(shù)。從全球范圍來看，綜合考慮未來帶寬需求及高速傳輸產(chǎn)業(yè)成熟進度等因素，400Gbit/s技術(shù)未來商用前景非常值得業(yè)界期待，IEEE的研究報告指出，按照目前的發(fā)展趨勢，2015年以太網(wǎng)將實現(xiàn)1Tbit/s線速，到2020年實現(xiàn)10Tbit/s?，F(xiàn)有的10G、40G技術(shù)，并不能滿足帶寬的巨大需求，隨著100G的規(guī)模部署，400G也逐步走入人們的視野。

2 超100G標準化進展

隨著100Gbit/s技術(shù)及標準日趨完善，國際標準化組織ITU-T、IEEE和OIF的高速傳輸標準化工作逐步轉(zhuǎn)向超100Gbit/s。400G/1T技術(shù)演進和標準化引起了業(yè)界廣泛關(guān)注，IEEE側(cè)重客戶和線路側(cè)光接口的定義，其對400G或者1T以太網(wǎng)速率選擇直接決定OTN未來的研究走向，目前偏向選擇400G速率；而OIF關(guān)注的方向包括DWDM傳輸層、以太網(wǎng)客戶側(cè)、OTN和光交換、網(wǎng)絡(luò)管理、控制平面等；ITU-T是目前主要進行400G/1TOTN架構(gòu)、幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用映射等方面技術(shù)標準，其OTU固定顆粒和靈活顆粒是目前討論的熱點，2012年啟動B100G項目，拉開了400G/1T研究的序幕；CCSA在2012年完成了《400G/400GE承載和傳輸技術(shù)研究》報告，正式啟動了國內(nèi)400G技術(shù)的標準研究。

3 超100G關(guān)鍵技術(shù)

光纖傳輸容量、傳輸距離和傳輸成本是長距離光傳輸關(guān)注的三大主要指標，而長距離光傳輸技術(shù)的發(fā)展史就是不斷提供光纖傳輸容量和傳輸距離，降低傳輸成本的過程。

100 G規(guī)模商用后，一方面會采用新技術(shù)進一步優(yōu)化100G性能、功耗和成本；另一方面，會綜合多種技術(shù)進一步提升光纖傳輸容量和傳輸距離。

100 Gbit/s突破了原有基于強度調(diào)制、強度檢測的傳統(tǒng)傳輸技術(shù)路線，引入了相位調(diào)制和基于數(shù)字信號處理（DSP）的相干接收等新型機制，是高速傳輸技術(shù)發(fā)展過程中的里程碑事件?？紤]到100Gbit/s近期才開始規(guī)模部署，同時兼顧未來傳輸帶寬增長節(jié)奏及需求時機、超高速光電器件和芯片發(fā)展現(xiàn)狀、單比特功耗及成本等諸多因素，400Gbit/s將采用繼承100Gbit/s的偏振復(fù)用、相位調(diào)制、基于數(shù)字信號處理（DSP）的相干接收、基于多種優(yōu)化算法的前向糾錯（FEC）等關(guān)鍵技術(shù)。

光纖傳輸容量取決于可利用低損耗頻譜資源（長距離傳輸時受限于商用光放大器增益窗口）和調(diào)制技術(shù)的頻譜效率。光傳輸距離取決于對傳輸損傷（衰減、色散和噪聲）的均衡和補償。100G后，非線性噪聲取代色散成為限制100G及超100G的主要限制因素。

4 超100G演進路線

100 G系統(tǒng)業(yè)已在各大運營商迅速商用，400G能夠在100G的基礎(chǔ)上進一步提升網(wǎng)絡(luò)容量并降低每比特傳輸成本，有效地解決運營商面臨的業(yè)務(wù)流量及網(wǎng)絡(luò)帶寬持續(xù)增長的壓力，預(yù)計在2017年左右也會開始逐步商用。

未來400G高速大容量光傳輸解決方案需要覆蓋多個層面的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，其中既有骨干應(yīng)用所需的長距離傳輸解決方案，也有城域應(yīng)用所需的低功耗、低成本、短距離解決方案。根據(jù)不同應(yīng)用場景，業(yè)內(nèi)主要有兩種分別針對長距離干線傳輸和城域傳輸?shù)?00G解決方案（見圖1）。

解決方案一：針對長距離干線傳輸應(yīng)用場景

將4個基于100G PM-QPSK調(diào)制的子載波通過OFDM技術(shù)構(gòu)成一個400G的超級通道（Superchannel），通道帶寬為150GHz,該方案在CBand的傳輸容量為15T，傳輸距離與相干接收100GPM-QPSK調(diào)制相當，可以達到3000km。

解決方案二：針對城域傳輸應(yīng)用場景

將2個基于200GPM-16QAM調(diào)制的子載波通過OFDM技術(shù)構(gòu)成一個400G的超級通道，通道帶寬為100GHz，該方案在CBand的傳輸容量為25T，傳輸距離為500km。

100 G技術(shù)的商用為受帶寬需求爆炸式增長的運營商提供了喘息的機會，烽火通信并未止步于100G，在強化現(xiàn)有100G解決方案的同時，實現(xiàn)從100G到400G的平滑演進，推業(yè)界最大容量100/400G傳送平臺——FONST6000U20/U40/U60。

如圖2所示，F(xiàn)ONST6000U20/U40/U60是烽火通信新一代大容量PEOTN產(chǎn)品，定位高端，適用國干、省干、城域核心等各網(wǎng)絡(luò)層次，滿足12.8T及以上交叉容量節(jié)點需求，是業(yè)界最佳100/400G應(yīng)用平臺。為運營商構(gòu)建大管道、靈活調(diào)度、統(tǒng)一交換的OTN/WDM傳送解決方案。產(chǎn)品具有如下特點：

●業(yè)界最大交叉容量

——單子架交叉容2.4～25.6T，可擴展升級至100T。

——支持ODU0/1/2/2e/3/4/flex全顆粒交叉。

●業(yè)界最佳100/400G應(yīng)用平臺

圖1 超100G演進路線

圖2 烽火100/400G傳送平臺：FONST6000U20/U40/U60

——100G平臺，支持10、40、100G混傳。

——升級支持400G、1T傳送。

●業(yè)界領(lǐng)先的工業(yè)設(shè)計

——立體設(shè)備保護：電源、風(fēng)扇、主控1+1、交叉資源池保護。

——智能機電管理：單盤級能耗監(jiān)控。