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

移動(dòng)數據業(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)，應用和交互服務(wù)，云應用，各種新業(yè)務(wù)類(lèi)型的涌現，不斷推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò )的高速增長(cháng)，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，運營(yíng)商也是如火如荼的進(jìn)行著(zhù)寬帶提速，而骨干網(wǎng)的擴容必須與之交相呼應。運營(yíng)商在大規模擴容網(wǎng)絡(luò )的同時(shí)，也面臨了諸多挑戰，其中，最為迫切的就是：

1. 數據業(yè)務(wù)不斷豐富發(fā)展，對于帶寬需求的增長(cháng)是無(wú)窮無(wú)盡的，當前的網(wǎng)絡(luò )存在擴展的極限：一方面各種新業(yè)務(wù)的出現，另一方面，“云計算”應用產(chǎn)生新的內容分發(fā)和存儲模型改變原有業(yè)務(wù)形態(tài)，這些都推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò )的高速增長(cháng)，直接導致了核心承載網(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，逐漸以傳統的匯聚型為主，過(guò)渡到兼顧點(diǎn)到點(diǎn)之間的直達業(yè)務(wù)。這些都將徹底顛覆傳統的網(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重不符：在對現有網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行擴容和改造時(shí)，除了要將網(wǎng)絡(luò )發(fā)展情況與預期的網(wǎng)絡(luò )需求相適應之外，網(wǎng)絡(luò )升級所帶來(lái)的成本挑戰也不容忽視。運營(yíng)商選擇新的技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )升級建設，新技術(shù)新產(chǎn)品的代價(jià)往往是非常高昂的。但隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )流量的不斷貶值，每比特的價(jià)格不斷下降，運營(yíng)商獲得的回報收益并不能另他們滿(mǎn)意。

光網(wǎng)絡(luò )的應對之道

針對這些挑戰，運營(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)注設備功耗的降低和傳送效率的提高?；谝陨蟽牲c(diǎn)，為了使運營(yíng)商骨干光傳送網(wǎng)絡(luò )建設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，幫助運營(yíng)商成功應對數據風(fēng)暴的挑戰。

在2012北京通信展上，上海貝爾在現場(chǎng)搭建了基于1830PSS平臺的100G光傳輸線(xiàn)路，通過(guò)實(shí)際業(yè)務(wù)演示，展現目前業(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(xiàn)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調制和相關(guān)接收技術(shù)的單載波100G線(xiàn)路，部署于西班牙Telefonica網(wǎng)絡(luò )中，實(shí)現與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。目前，我們的100G解決方案在全球獲得廣泛部署，已規模服務(wù)于全球60個(gè)主流運營(yíng)商，市場(chǎng)份額第一，累計出貨量超出第2名三倍多。在國內市場(chǎng)，上海貝爾100G光傳輸方案也已率先實(shí)現商用部署。

400G光子業(yè)務(wù)引擎

當前業(yè)界主流的100G方案主要面臨兩大挑戰：第一，軟判決DSP芯片除了產(chǎn)能不足、尚不具備規模供應能力外，該算法目前也受限于DSP芯片處理能力，20%的開(kāi)銷(xiāo)導致系統負荷過(guò)大，穩定度欠缺，工程和運維十分復雜，全球尚無(wú)成功應用，事實(shí)上現階段業(yè)界成熟的可商用100G平臺均是采用硬判決;第二，我們也看到，現有100G方案固然可以極大地緩解運營(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增長(cháng)，未來(lái)數據風(fēng)暴的規模無(wú)法預見(jiàn)。因此，正是認識到這些問(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，還面向更具有挑戰性的400G甚至1T應用。

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，該芯片超越現有芯片技術(shù)的200%以上;基于該芯片，年內會(huì )推出下一代100G板卡,結合貝爾實(shí)驗室下一代增強型DSP算法等技術(shù)，在確保設備整體性能穩定的前提下大大提升了現有100G平臺的核心能力和系統性能，提高傳輸距離50%以上，系統整體性能將提升1.5倍，功耗將節省1/3以上，將來(lái)基于同一平臺，可實(shí)現面向400G/1T的平滑演進(jìn)，從而助力運營(yíng)商實(shí)現對光纖的全部波長(cháng)能力的利用。

可以看到，400GPSE為上海貝爾100G平臺提供了平滑的演進(jìn)路線(xiàn)，幫助運營(yíng)商保護現有投資的同時(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)現網(wǎng)絡(luò )能力的大幅提高，同時(shí)也為應對未來(lái)的各種挑戰打下堅實(shí)的基礎。

提升100G/400G運維管理

為了能夠最大程度地降低運營(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)助運營(yíng)商提升運維效率，從而降低運維成本。包括：

SCOT自動(dòng)光功率均衡調整算法：該算法基于網(wǎng)絡(luò )和節點(diǎn)/單盤(pán)的光功率現狀，隨時(shí)動(dòng)態(tài)調整網(wǎng)絡(luò )性能到最佳狀態(tài)，無(wú)須手工干預。相比于傳統地人工調整線(xiàn)路VOA方法，其優(yōu)勢在于能夠通過(guò)系統分析自動(dòng)調整光放大器的設置來(lái)適配線(xiàn)路的變化;引入的噪聲很小;更真實(shí)地反映了線(xiàn)路狀態(tài)，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò )傳輸性能;多層次(單板，節點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò ))動(dòng)態(tài)調整線(xiàn)路功率的設置;綜合各方面因素自動(dòng)進(jìn)行增益斜度管理(預傾斜/平坦);自動(dòng)，無(wú)須人工干預，及時(shí)動(dòng)態(tài)調整優(yōu)化線(xiàn)路的功率設置;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(cháng)追蹤專(zhuān)利技術(shù)：通過(guò)在光域上為每一條光路標志調制上一個(gè)小信號實(shí)現對每個(gè)光路的標識，進(jìn)而可以做到對光功率、色散和光譜等物理參數的實(shí)時(shí)監控，降低網(wǎng)絡(luò )運維成本，實(shí)現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)現恢復保護提供可能。另外，波長(cháng)追蹤技術(shù)可實(shí)時(shí)在線(xiàn)便捷地讀取任意波分信號的OSNR值，對于運維具有重要意義。

結束語(yǔ)

作為100G傳輸的倡導者，阿爾卡特朗訊在全球擁有最廣泛的規模部署，目前為止100G單板供貨2300塊，是全球真正具備規模商用能力和部署經(jīng)驗的唯一廠(chǎng)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)驗室強大的創(chuàng )研能力，創(chuàng )新的SCOT算法和波長(cháng)追蹤技術(shù)大大提升了工程開(kāi)通速度，運維便利性，使得100G甚至400G/1T從純技術(shù)變成真正易運營(yíng)、易運維的高效能網(wǎng)絡(luò )。