光網(wǎng)絡(luò)不斷超越：從100G向400G

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)新挑戰(zhàn)

移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，視頻流媒體和社會(huì)公眾媒體，智能移動(dòng)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(dòng)了網(wǎng)絡(luò)的高速增長(zhǎng)，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(yùn)營(yíng)商也是如火如荼的進(jìn)行著寬帶提速，而骨干網(wǎng)的擴(kuò)容必須與之交相呼應(yīng)。運(yùn)營(yíng)商在大規(guī)模擴(kuò)容網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，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(duì)于帶寬需求的增長(zhǎng)是無(wú)窮無(wú)盡的，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)存在擴(kuò)展的極限：一方面各種新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，另一方面，“云計(jì)算”應(yīng)用產(chǎn)生新的內(nèi)容分發(fā)和存儲(chǔ)模型改變?cè)袠I(yè)務(wù)形態(tài)，這些都推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)的高速增長(zhǎng)，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(shí)，新型ICT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也會(huì)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(guò)渡到兼顧點(diǎn)到點(diǎn)之間的直達(dá)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(lái)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(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容和改造時(shí)，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(jí)所帶來(lái)的成本挑戰(zhàn)也不容忽視。運(yùn)營(yíng)商選擇新的技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級(jí)建設(shè)，新技術(shù)新產(chǎn)品的代價(jià)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(jià)格不斷下降，運(yùn)營(yíng)商獲得的回報(bào)收益并不能另他們滿意。

光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)對(duì)之道

針對(duì)這些挑戰(zhàn)，運(yùn)營(yíng)商需要采用更為高效、更加靈活、同時(shí)面向未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)解決方案來(lái)傳送業(yè)務(wù)流量，同時(shí)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(diǎn)，為了使運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)商成功應(yīng)對(duì)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(chǎng)搭建了基于1830PSS平臺(tái)的100G光傳輸線路，通過(guò)實(shí)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(gè)實(shí)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(gè)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(shí)現(xiàn)與10Gb/s和40Gb/s的信道進(jìn)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(tái)。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(gè)主流運(yùn)營(yíng)商，市場(chǎng)份額第一，累計(jì)出貨量超出第2名三倍多。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，上海貝爾100G光傳輸方案也已率先實(shí)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(kāi)銷導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)大，穩(wěn)定度欠缺，工程和運(yùn)維十分復(fù)雜，全球尚無(wú)成功應(yīng)用，事實(shí)上現(xiàn)階段業(yè)界成熟的可商用100G平臺(tái)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(yùn)營(yíng)商未來(lái)所面臨的巨大網(wǎng)絡(luò)壓力，但帶寬的需求正呈幾何級(jí)增長(zhǎng)，未來(lái)數(shù)據(jù)風(fēng)暴的規(guī)模無(wú)法預(yù)見(jiàn)。因此，正是認(rèn)識(shí)到這些問(wèn)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(lái)的芯片處理能力受限的問(wèn)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(huì)推出下一代100G板卡,結(jié)合貝爾實(shí)驗(yàn)室下一代增強(qiáng)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(tái)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(lái)基于同一平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)面向400G/1T的平滑演進(jìn)，從而助力運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖的全部波長(zhǎng)能力的利用。

可以看到，400GPSE為上海貝爾100G平臺(tái)提供了平滑的演進(jìn)路線，幫助運(yùn)營(yíng)商保護(hù)現(xiàn)有投資的同時(shí)，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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力的大幅提高，同時(shí)也為應(yīng)對(duì)未來(lái)的各種挑戰(zhàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

提升100G/400G運(yùn)維管理

為了能夠最大程度地降低運(yùn)營(yíng)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(cè)技術(shù)以降低單位比特成本外，還致力于通過(guò)引入一系列的創(chuàng)新技術(shù)協(xié)助運(yùn)營(yíng)商提升運(yùn)維效率，從而降低運(yùn)維成本。包括：

SCOT自動(dòng)光功率均衡調(diào)整算法：該算法基于網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)/單盤的光功率現(xiàn)狀，隨時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)性能到最佳狀態(tài)，無(wú)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(shì)在于能夠通過(guò)系統(tǒng)分析自動(dòng)調(diào)整光放大器的設(shè)置來(lái)適配線路的變化;引入的噪聲很小;更真實(shí)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(diǎn)，網(wǎng)絡(luò))動(dòng)態(tài)調(diào)整線路功率的設(shè)置;綜合各方面因素自動(dòng)進(jìn)行增益斜度管理(預(yù)傾斜/平坦);自動(dòng)，無(wú)須人工干預(yù)，及時(shí)動(dòng)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(dòng)優(yōu)化和功率平衡狀態(tài)。 WavelengthTrack 波長(zhǎng)追蹤專利技術(shù)：通過(guò)在光域上為每一條光路標(biāo)志調(diào)制上一個(gè)小信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)光路的標(biāo)識(shí)，進(jìn)而可以做到對(duì)光功率、色散和光譜等物理參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本，實(shí)現(xiàn)快速的故障定位和故障隔離，簡(jiǎn)化光網(wǎng)絡(luò)管理，同時(shí)為在光域上實(shí)現(xiàn)恢復(fù)保護(hù)提供可能。另外，波長(zhǎng)追蹤技術(shù)可實(shí)時(shí)在線便捷地讀取任意波分信號(hào)的OSNR值，對(duì)于運(yùn)維具有重要意義。

結(jié)束語(yǔ)

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(yàn)的唯一廠家。400G相干芯片的推出將引領(lǐng)整個(gè)業(yè)界100G解決方案的全面更新，同時(shí)，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(shí)驗(yàn)室強(qiáng)大的創(chuàng)研能力，創(chuàng)新的SCOT算法和波長(zhǎng)追蹤技術(shù)大大提升了工程開(kāi)通速度，運(yùn)維便利性，使得100G甚至400G/1T從純技術(shù)變成真正易運(yùn)營(yíng)、易運(yùn)維的高效能網(wǎng)絡(luò)。