建設具有可持續(xù)發(fā)展能力的100G傳送網(wǎng)

        隨著全球寬帶部署越來越深入和4G網(wǎng)絡建設的步伐的不斷加快，越來越多的互聯(lián)網(wǎng)應用和云計算業(yè)務使得網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量持續(xù)爆發(fā)式增長，這直接導致了運營商現(xiàn)有骨干網(wǎng)絡的擴容壓力越來越大，擴容周期越來越短，傳輸技術更新?lián)Q代速度加快。100G技術應時而生，根據(jù)Dell‘Oro發(fā)布最新預測報告《2013-2017 Optical Forecast Report》指出，2012年到2013年，40G全球出貨份額出現(xiàn)下滑拐點，100G開始成為主流技術在市場上取代40G。對于100G技術的生命周期，業(yè)內普遍認為將長于40G。因此，從一開始就很好地規(guī)劃和建設一張可持續(xù)發(fā)展的100G網(wǎng)絡不但可以幫助運營商快速適應互聯(lián)網(wǎng)時代不斷變化的需求，而且還能幫助運營商在網(wǎng)絡轉型過程中實現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。

        建設具有可持續(xù)發(fā)展能力的100G傳送網(wǎng)絡需要關注以下一些方面：

        1． 向超高速傳送網(wǎng)絡平滑演進的能力

        從2010年的首次商用到2012年開始的規(guī)模部署，編解碼方式的快速標準化對100G的快速發(fā)展起到了非常重要的推動作用。但是曾長期限制該技術商用的卻是數(shù)字信號處理芯片，這主要是由于100G的編解碼方式對于電域高速數(shù)字信號處理方面的要求非常高，在2010年前各廠家均采用離線工作站的方式來做高速信號的數(shù)字化處理，直到2010年后阿爾卡特朗訊推出商用化的高速數(shù)字信號處理芯片（DSP）后，100G才具備了真正商用的能力。在第一代具備硬判決能力的100G芯片中，DSP中所包含的邏輯門電路數(shù)已超過了7000萬門，而對于最新的具備軟判決能力的100G芯片，DSP中的門電路數(shù)甚至超過1億3000萬門。可以說DSP芯片決定了100G系統(tǒng)的整體性能（包括最受關注的無電中繼傳送距離），是超高速傳送的核心技術。

        從Infonetics發(fā)布的報告來看，目前業(yè)界能提供100G系統(tǒng)的廠商很多，但是真正具備自研100G商用DSP芯片的廠商卻仍然很少，多數(shù)廠商均為采用NEL等第三方的DSP芯片。

        目前100G傳送技術雖然剛剛開始規(guī)模部署，但在2013的OFC大會上，Ovum分析師卻指出： 200G~400G的部署將比預期來的更快，400G在數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等一些大帶寬應用場景下已經(jīng)顯露出了其價值。Orange、Telefonica等知名運營商已經(jīng)在降低時延、單位比特能耗和成本的驅動下開始部署400G系統(tǒng)。

        針對如此快速發(fā)展的網(wǎng)絡帶寬需求，運營商在進行100G系統(tǒng)規(guī)劃時，還需要考慮未來400G甚至更高速率的平滑引入問題，因此，在選擇100G產品解決方案時需要更多地關注廠商對超高速傳送核心技術，特別是超高速DSP芯片技術的掌握程度，因為這將在很大程度上決定了現(xiàn)在部署的100G網(wǎng)絡的生命周期以及將來演進到400G時所需要增加的成本。掌握了超高速傳送核心技術的廠商通常能制定清晰的產品平滑演進路標，幫助運營商平滑的升級網(wǎng)絡，最大限度地延長傳送網(wǎng)絡的生命周期，保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，同時也將最大程度地保護用戶投資、提高投資回報率。這一點在10G和40G時代就開始采用阿爾卡特朗訊1830 PSS平臺的用戶網(wǎng)絡上有非常明顯的體現(xiàn)，隨著業(yè)務帶寬需求的發(fā)展，用戶只需要更換板卡就可以輕松將現(xiàn)有的光傳送網(wǎng)從10G或40G升級到100G，而且這些用戶還將繼續(xù)享受該平臺帶來的投資紅利，因為該平臺現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了平滑升級到200G和400G。打造一張可以“看得見的未來網(wǎng)絡”是阿爾卡特光傳輸解決方案給用戶的價值承諾，這也是阿爾卡特朗訊2012年在亞太區(qū)的100G市場取得了70%以上市場份額的關鍵原因之一。2013年阿爾卡特朗訊在超高速傳送市場繼續(xù)快速發(fā)展，100G板卡出貨量已近10000塊，400G商用板卡的發(fā)布和部署進一步加強了用戶對阿爾卡特朗訊超高速光傳輸方案的信心。

 

2． 多層次的業(yè)務調度能力

OTN交叉技術作為非常重要的組網(wǎng)和業(yè)務調度技術可以使得100G組網(wǎng)更加高效和業(yè)務調度更加靈活可靠，并符合未來業(yè)務的需要和網(wǎng)絡發(fā)展的方向。從OTN的技術架構上來看，OTN交叉技術包括電交叉（基于ODU交叉矩陣技術）和光交叉(基于ROADM技術)。根據(jù)各自的技術特點，OTN電交叉技術通常用來做小顆粒子波長級業(yè)務的匯聚和調度，而OTN光交叉技術用于大顆粒波長級業(yè)務的交叉連接。

當前的業(yè)務顆粒還主要是1GE~10GE，OTN電交叉矩陣將小顆粒業(yè)務匯聚后送入100G管道，大大提升了100G管道的傳輸效率；同時采用OTN電交叉矩陣來對小顆粒業(yè)務進行調度，也在一定程度上提高了業(yè)務調度的靈活性。

隨著業(yè)務帶寬需求的快速增長，大顆粒的業(yè)務會越來越多，如果仍然將這些大顆粒業(yè)務放在電交叉矩陣中來做調度的話，那么這個矩陣將變得很大，不但會快速增加系統(tǒng)功耗，而且占地面積等問題也會影響網(wǎng)絡今后的平滑擴容。根據(jù)現(xiàn)在的運維經(jīng)驗，干線上的大部分業(yè)務在傳輸方向和顆粒度上都是明確的，這時這些大顆粒業(yè)務不需要經(jīng)過電交叉矩陣而直接采用基于ROADM的光交叉技術更能體現(xiàn)OTN大顆粒交叉的特點并還原傳輸?shù)谋举|，同時還能大大降低系統(tǒng)功耗和占地面積。目前多維無色無向無競爭的ROADM技術已基本成熟，并已在一些100G網(wǎng)絡中開始正式商用。

近年來，越來越多的數(shù)據(jù)業(yè)務要求在WDM系統(tǒng)上提供二層組網(wǎng)功能。通過把數(shù)據(jù)交換集成到波分復用系統(tǒng)上，不但可以實現(xiàn)對多源業(yè)務的匯聚并支持ELAN和E-Tree業(yè)務，還可以提供運營商級的QoS，以太網(wǎng)OAM和SLA監(jiān)控的支持。隨著數(shù)據(jù)交換功能在傳輸層面上來提供，每比特的傳輸成本也將進一步降低。

阿爾卡特朗訊的1830 PSS作為一個WDM/OTN/Packet融合型的傳送平臺，不但支持具有高精細調度能力的OTN電交叉功能和高效低成本的OTN光交叉功能，同時還支持二層數(shù)據(jù)傳輸、交換和組網(wǎng)功能。這種多層交換能力不但能在最大程度上發(fā)揮100G傳送網(wǎng)絡的效能，而且還能夠提供下一代從接入網(wǎng)到骨干網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務的光傳輸，這對于運營商為用戶提供差異化的服務、降低業(yè)務提供成本、讓網(wǎng)絡產生更多的價值帶來了豐富的手段，并大大縮短了業(yè)務提供的時間。

3. 光網(wǎng)絡的智能化能力

隨著傳送網(wǎng)上的業(yè)務顆粒越來越大，任何一次小小的故障都將產生比以前更大的影響范圍；而且隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的快速發(fā)展，一些對體驗很敏感的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務對傳送網(wǎng)提出了更高的要求；同時，在合適的層面進行交換和傳輸來最大限度的降低每比特的傳送成本一直是光傳送網(wǎng)絡追求的目標。因此，一張具有可持續(xù)發(fā)展能力的100G傳送網(wǎng)需要具備智能化的能力。

基于分層思想的ASON技術的目的就是為了使傳送網(wǎng)智能化。通過控制平面來實現(xiàn)對傳送網(wǎng)絡的動態(tài)管理，以面對不斷變化的業(yè)務傳送需求和業(yè)務保護需求。ASON技術的引入可以幫助100G網(wǎng)絡提高資源的利用效率和資源保護效率。

1）ASON動態(tài)重路由功能可以增強網(wǎng)絡的可靠性。隨著傳送網(wǎng)絡的Mesh程度越來越高，ASON可以調度的恢復路徑也就越多，ASON網(wǎng)絡的可靠性也就越高。比起傳統(tǒng)的1+1保護方式，ASON不但能在面對網(wǎng)絡中發(fā)生的多纖中斷等惡性故障時也能快速恢復業(yè)務，大大縮短了業(yè)務中斷時間；同時由于對保護資源的節(jié)省，也幫助運營商降低了前期的CAPEX投入和后期的OPEX?？煽康膫魉途W(wǎng)絡是提供業(yè)務的基礎，也是運營商品牌價值的根本。

 

2）ASON豐富的業(yè)務等級可以讓網(wǎng)絡更加“感性”。基于控制面強大的動態(tài)資源管理和業(yè)務恢復能力，結合不同層面的業(yè)務調度能力、業(yè)務提供成本和業(yè)務保護屬性，ASON網(wǎng)絡能根據(jù)不同的業(yè)務需求提供相應的SLA，通過差異化的服務提供來使得100G網(wǎng)絡的經(jīng)濟效益最大化，真正做到從傳統(tǒng)光網(wǎng)絡的單純大帶寬的粗放式經(jīng)營到智能光網(wǎng)絡的精細化流量經(jīng)營。

阿爾卡特朗訊一直是ASON技術的推動者和領導者，1830 PSS平臺集成了ASON功能，智能跨層控制平面將能夠自動上傳與光層資源（比如頻譜和路由）有關的預定義和預配置屬性，從而讓更高層的OTN或電層在部署業(yè)務時獲取光層信息。這種跨層感知和關聯(lián)可以強化SLA并提升網(wǎng)絡可靠性。通過在數(shù)據(jù)交換、光層和電層實施業(yè)務恢復的跨層協(xié)調，不同客戶業(yè)務的SLA就可以在最經(jīng)濟的層面得到全面保障，同時可幫助運營商降低60%的總體擁有成本和40%的固定投資。

4.更強的光層OAM能力

缺乏有效的網(wǎng)絡維護工具和手段將嚴重影響100G網(wǎng)絡的運維效率和大大增加運維成本。在10G時代運維人員采用測試儀表在線測量信噪比以達到監(jiān)測信噪比的目的，但從40G之后由于信號調制、接收方式發(fā)生了變化，導致運維人員無法在線監(jiān)測光信噪比OSNR，而100G又比40G多了相干調制方式，在線測試更為復雜。目前提出的一些解決方案對網(wǎng)絡業(yè)務的影響較大，成本也比較高。

阿爾卡特朗訊在1830 PSS平臺上通過引入一系列的創(chuàng)新技術協(xié)助運營商提升運維效率，從而降低運維成本。這些創(chuàng)新包括：

1）波長追蹤專利技術(WavelengthTrack)：在超大容量傳輸中，隨著業(yè)務顆粒越來越大，在線監(jiān)測100G信號的OSNR等參數(shù)的重要性也越來越高，這也將是100G網(wǎng)絡運營水平和能力的直接體現(xiàn)。而在線監(jiān)測100G信號的OSNR等參數(shù)一直是業(yè)內的難題，阿爾卡特朗訊通過全球獨創(chuàng)的波長追蹤專利技術，在1830 PSS平臺上可以做到對任意波分信號的OSNR、光功率、色散和光譜等物理參數(shù)的在線實時監(jiān)控，實現(xiàn)快速的故障定位和故障隔離，在大大降低網(wǎng)絡運維成本的同時，為在光域上實現(xiàn)快速恢復保護提供可能。這在互聯(lián)網(wǎng)時代對提升用戶體驗和快速保護關鍵業(yè)務具有戰(zhàn)略意義。

最值得一提的是，這項專利技術獨立于任何光傳送信號。也就是說該技術天然就支持任何速率、任何調制和檢測方式的光傳送信號，包括目前100G和后續(xù)的200G/400G,甚至1T光傳送信號。因此該技術可以讓運營商不必再擔心今后在超高速傳送下的信號調制和檢測模式發(fā)生變化時，在線監(jiān)測這些信號又會再次成為業(yè)內的難題?？梢哉f波長追蹤專利技術一勞永逸的解決了超高速傳送下的信號在線監(jiān)測問題，為100G網(wǎng)絡的可持續(xù)發(fā)展提供的重要的支撐。

2）SCOT自動光功率均衡調整算法：該算法基于網(wǎng)絡和節(jié)點/單盤的光功率現(xiàn)狀，隨時動態(tài)調整網(wǎng)絡性能到最佳狀態(tài)。相比于傳統(tǒng)地人工調整線路VOA方法，其優(yōu)勢在于無需人工干預就能夠通過系統(tǒng)分析自動調整光放大器的設置來適配線路的變化，使網(wǎng)絡始終處于自動優(yōu)化和功率平衡狀態(tài)。該技術也將使得100G網(wǎng)絡顯得更加“柔性”。

從全球第一個的光通信激光器到全球第一臺的波分設備，再從全球首推的100G相干光傳輸技術到全球第一塊400G商用傳輸芯片，阿爾卡特朗訊一直站在光通信的最前沿，引領著光通信的發(fā)展方向。作為阿爾卡特朗訊光傳輸?shù)钠炫灝a品，1830 PSS平臺從一開始就著眼于超高速光通信的長遠發(fā)展，其10G~400G平滑演進的特性、面向未來的多層交換技術、領先的智能控制平臺技術、超強的光層OAM能力都為用戶打造一張具有可持續(xù)發(fā)展能力的未來光傳送網(wǎng)絡提供了堅實的技術基礎，同時也給用戶呈現(xiàn)了一張“能看得見”的未來網(wǎng)絡，不但充分保護了用戶現(xiàn)有的投資，而且還能讓用戶在面對未來快速變化的業(yè)務需求時更加從容。