1、概述
近年来,随着运营商3G建设的全面部署、全业务运营的大力开展、视频/P2P等大颗粒分组业务的迅猛增长以及网络扁平化趋势的不断深化,波分网络在光承载中扮演了越来越重要的角色,除了需要提供更充足的传送带宽、更加高效可靠的业务传递之外,由于以往在电层实现的多种网络拓扑、各种网络颗粒以及OAM功能也将被下移到波分层面,因此新一代的波分还需支持更加灵活的业务配置、更加便捷的调度管理、更加丰富的光纤路由和更加完善的网络结构,才能保证在不断降低每比特传送成本的同时,实现面向全业务承载的更加灵活、更加智能的网络架构,以帮助运营商快速部署业务和降低网络运营成本。
2、40G波分的市场趋势和应用
客户需求是市场的根本驱动力,市场显示,2009年40Gbps已步入了全面商用和规模部署的新纪元,2010年将会迎来更大规模的市场需求:
由于受P2P/网络视频应用、宽带接入、移动宽带互联网等主要宽带消耗因素的驱动,预计未来5年的干线IP流量增长率高达56-80%,即5年内带宽需求增加10-20倍
现网10G扩容空间十分有限:以10Gbit/s为基础的现有长途WDM网络已经呈现出“力不从心”的状态,部分段落80×10Gbit/s容量已经用完,运营商已纷纷采用40Gbit/s速率来解决超载干线的容量饱和问题
40G波分受40G路由器的驱动:为满足不断增长的数据流量需求,运营商干网中已经开始应用带40G接口的IP核心路由器
运营商宽带发展策略:随着全业务运营的深入,三大运营商全力进行宽带大幅度提速,一方面以提高客户满意度,稳定存量市场,同时继续拓展宽带接入市场,另外还可争夺商业利润更高的企业大客户
40G波分成熟的产业链:随着设备商的不懈努力、以及国内外运营商对40G波分建设的相继投入,目前设备商的40G成本已基本满足业内的期望,达到4倍10G系统的水平
在40G波分规模商用的同时,100G的标准化和商用化进程也在紧锣密鼓地进行当中。相关标准有望在2010年底成型。国内运营商正在密切关注和积极推进100G系统的商用化进程,预计2年-3年后,100G系统会投入规模商用,在未来相当长时间内将面临着10/40/100Gbit/s系统共存的局面。
3、城域网中波分系统的发展趋势和应用
与干线网络相比,城域网的覆盖范围较小,降低了对波分系统长距组网的应用需求,但这一新的应用环境也对波分系统提出了一系列新的要求:如更低的网络建设成本、更丰富而灵活的组网能力、更可靠的业务保护机制、更强大的多业务承载能力等。
目前,这一系列新特点的实现必须依靠OADM的引入。首先,采用OADM可代替传统的背靠背设备方式,节省了昂贵的电中继费用;其次,OADM节点不仅能够实现客户信号的直传与本地业务的上下,还能组成自愈环对业务提供保护和恢复;此外,多维度的OADM可实现更灵活的组网和业务调度,其网络拓扑从最初的点到点逐步发展成环环相连再到网状网。
波分智能化也是一个重要的发展趋势,通过在OADM节点引入GMPLS控制平面,进一步实现动态部署、分配波长通路以适应承载IP业务流量的需要。
4、上海贝尔零接触光传送平台
作为大颗粒承载的关键技术之一,面向未来的WDM网络真正的挑战不仅在于处理电信运营商的日益增长的带宽需求,还需提供真正灵活的光网络管理,以提供灵活的、任意方向的光路调度、故障监测与诊断。上海贝尔推出的零接触光传送平台通过零干预光子技术,支持一整套自动化和监控系统功能,并通过有效地与GMPLS控制平面技术相结合,为电信运营商随时随地、按需地在其网络中提供带宽:用户只需坐在中央网管中心,在计算机上点击操作就可开通新业务,实现与现场零接触,同时能够大大提高网络的可靠性、适应性,加快开通新业务的速度,免去了传统的大量人员去现场手工安装调试的程序,降低了运营成本。
a) 零接触光传送平台之“零接触”:
全面灵活的服务可扩展架构: 新WDM系统基于WSS技术,允许远程管理任何端口上的波,并可以在业务运行中根据业务需求逐步升级为具备完整能力的 DWDM 可调谐/可重构 的OADM 和多维度的环状或网状节点网络。多方位本地分插功能可以在线执行,同时可以本地插入的业务发送到任意方向上去。
带有真正光学OAM-操作管理维护的完全自主管理的光层: 通过具有阿尔卡特朗讯专利的波长跟踪技术,管理光网络提供了两个关键进展:
路径追踪管理(Wavelength Tracker): 每个光路编码了一个独特的“标签”以确定波长、源和宿。这些信息可以在网络中沿通路的所有路径(放大器 输入/输出, T/ROADM输入/输出,mux输入/输出…) 解码而无需 O/E/O终结。这是管理灵活的网络连接、实现保障和监测自动化路径安装过程中的即时故障的关键所在。同时这一特性可以应用到光缆错连,并可及时修复。如不具备此种功能,则可能在灵活复杂的WSS系统的网络架构中引起混乱,造成时间和成本上的代价。
无需嵌入式光频谱分析模块就可在WDM频谱中测量每个单独通道的光功率水平。波长跟踪器可以更全面地监测含有较多节点的网络。通过贝尔实验室开发的算法,服务托管和持续监测网络中“光健康”和即时故障诊断将变得更容易低成本高效率。
采用波长追踪技术的路径追踪管理和分布式单波功率测量,可提供真正且必要的光管理维护(OAM)以满足管理适应未来发展的可扩展灵活光网络。
网络设计和规划部署工具: 网络设计和规划工具(ePT)提供基于网络数据(物理拓扑,连通性,光学特性等)的自动化网络设计,并提供全面的网络设计,机架布置等。此外ePT 可以连接阿尔卡特朗讯NMS-网络管理系统,这样可由NOC发出一条单独控制命令启动网络调试。告警会在任何光学参数超出了规定范围时启动以提供预防维护。
因此,阿尔卡特朗讯零接触光子技术作为下一代的WDM光通信网络的核心技术,将传统的WDM网络转变为一种充分灵活的传输层,易于运维、控制和配置,通过单一平台为运营商提供最好的投资权衡,支持向全光网络的平滑演进,丰富的产品线覆盖从1U CPE – 1830 PSS1到全网状核心1830 PSS32、1626LM,从而加快服务提供并优化总体成本。
b) 零接触光传送平台之“大容量超长距”:
作为全球光通信领域的领导者,阿尔卡特朗讯为客户提供性能卓越的1626LM DWDM系统,1626LM适用于区域、长距和超长距的骨干传输。1626 LM在可支持高达192x10Gb/s的网络应用,为全球容量最大、集成度最高的干线DWDM商用系统。
最先进的技术:
- 业界独创的基于BER指标的WDM系统优化算法:APA自动预加重算法可以实现对光层每信道的误码率监控,使系统实现自动调整,达到网络性能最优,能准确真实地反映信号的质量;
- 性能卓越的增强型超强前向纠错技术 (FEC):专利技术,开销仅增加7%,编码增益可提高近9dB左右,接近带外前向纠错的理论上限指标,比友商额外提高了2~3dB的OSNR
- 强大的在线扩展能力:优异的波带化设计体系,可保障在现有10G系统的线路设计中,平滑引入40G/100G信道,而对已有业务无影响。同时支持10G/40G/100G信号的混传;
- 精细色散补偿技术:采用分波带精细色散补偿技术,弥补色散斜率补偿所存在的缺陷,提高对色散斜率的补偿,由此获得更长的无中继传输距离
- 灵活可配置的Mux/Demux结构:采用8波为单位的复用/解复用体系结构,真正实现“按需配置,逐步升级”的原则。最终容量设定的前提下,最大限度地降低设备的初期投资成本;
最强大的系统性能
- 完全面向G.709的全光网平台,灵活提供(UNI/NNI)接口:NNI线路速率保持为10.709Gbps,保持G.709的帧结构,支持对OTU-2信号的处理;4x2.5G/s TMUX同时支持2.488Gb/s和ODU-1的信号的输入;支持支路侧UNI和NNI接口;所有OTU或TMUX硬件本身均可完成对ODU信号内所有开销的处理,如GCC,OSC等,通过软件升级即可支持ITU标准中新定义的规范或要求
- 保证对子速率信号的全透明传送,满足当前及未来各种格式信号,为将来IP over Optical和波长/子波长出租业务的全面开展奠定了强大的技术基础
- 多种措施保证业务的在线扩容,如饱和波长技术:通过自动调节饱和波长的控制电路(响应时间<1ms)以确保光放的总输入功率稳定且永远不会低于相应门限阈值,从而保证光放系统始终工作在正常工作状态(饱和状态),并使其输出功率恒定,从而保证增减波长都不会影响现有业务。
- 支持GE汇聚功能,提供2xGbe, 9xGbe, 12xGbe汇聚接口:增强了“点到点系统”和“上/下节点”的集成和汇集性能,提高了Gbe传送的成本效益。
5、阿尔卡特朗讯引领全球40/100Gbps波分技术最前沿
阿尔卡特朗讯作为光网络产业发展的领导者和推动者,在WDM领域一直很有建树,是最早进行包括40G、100G等超高速光传输技术开发和应用的公司之一,也是目前多种40G技术的最初提出者,同时还是国际上大容量长距离WDM多项世界记录的保持者:
从上表可以看出,阿尔卡特朗讯自2001年以来,致力于波分技术的深入研究,多年来骄人的成果有目共睹:
早在2001年,阿尔卡特成功实现256X40Gbps的WDM传输,成为历史以来第一个突破10Tbps的系统容量并能传送300KM的厂家。次年,朗讯贝尔实验室的 64X40Gbps系统,刷新了40Gbps波分系统的最大传输距离记录,达到了4000km。2005年,朗讯贝尔实验室首次报道了100Gbps 光以太网信号传输试验,试验的结果表明业界向100Gbps数据传输网络又迈出了具有里程碑式意义的一步。2007年,阿尔卡特朗讯以25.6Tbps超大系统容量再一次向业界证明了其在光通信领域雄厚的实力和绝对的领先优势。2008年,阿尔卡特朗讯再一次创造了Nx100Gb/s长距离大容量传输的最新世界纪录:首次在2550公里长的无电中继光纤上实现了16.4Tbit/s的传输速率。同年, 采用先进的光信号调制格式(高阶偏振复用调制格式), 使Nx100Gb/s DWDM系统的频谱率效率达到6.2bit/s/Hz。
6、阿尔卡特朗讯零接触波分系统全球的广泛部署
自2001年起,阿尔卡特朗讯连续6年保持其全球光通信市场第一的位置,仅WDM系统全球累计销量就达34300多套,其中,LH/VLH/ULH 波分复用系统已被广泛应用于Interoute(I-21)泛欧网、德国电信、法国电信、意大利电信、Cable&Wireless和中国电信等众多的欧美及亚太运营商的骨干光网络。
阿尔卡特朗讯的40G技术已经在现网多有应用:2007年,在美国Verizon Business网络中已部署了250块40G的OTU,是目前为止全球最大的40G真实部署应用;另外,2005年,连接斯图加特和卡尔斯鲁勒校园, 单跨105公里,属于全球最大的5个超级计算中心之一。同时,已为韩国电信(KT),德国电信(DT)和Telefonic等著名运营商进行了40G系统测试。
去年上海贝尔分别在CU、CT成功进行了100G波分现场测试。另外在Verizon网络中,已在现网成功开展100G信号的传送,在504公里的光缆线路上传送10x100G的信号。 这是目前为止真正的现网应用,体现出阿尔卡特朗讯最高速DWDM研发和设备应用结合的实力,为进一步扩展DWDM容量打下了坚实的基础。
2007年11月Heavy Reading的调查报告中指到,阿尔卡特朗讯被运营商认为是40G/100G创新的主要贡献者。由此可见,阿尔卡特朗讯已做好了充分准备并以优秀40G/100G设备供应商的身份迎接即将到来的更大规模的40G及更高速率的系统建设热潮。