烽火通信領(lǐng)航400G解決方案

　　ICCSZ訊   隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、LTE以及物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，用戶(hù)業(yè)務(wù)需求不斷變化，數據流量不斷攀升。面對網(wǎng)絡(luò )流量的爆發(fā)性持續增長(cháng)，IEEE預測到2016年，網(wǎng)絡(luò )流量將增加10倍，到2020年網(wǎng)絡(luò )流量將增加100倍。今年以來(lái)，“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計劃的出臺，對網(wǎng)絡(luò )的帶寬、業(yè)務(wù)快速提供、網(wǎng)絡(luò )靈活性等方面都提出了更高的需求。作為流量承載主體的光傳輸網(wǎng)，為滿(mǎn)足用戶(hù)新的需求，只有擴大網(wǎng)絡(luò )容量，增加網(wǎng)絡(luò )靈活性，才能適應技術(shù)的演進(jìn)發(fā)展潮流。也正因為如此，在100G剛剛邁入黃金發(fā)展期之時(shí)，400G技術(shù)曙光已經(jīng)初現。

　　400G標準穩步推進(jìn)從2010年ITU-TSG15出現第一篇OTU5(400G)文稿以來(lái)，400G/1T技術(shù)演進(jìn)和標準化引起了業(yè)界廣泛關(guān)注。IEEE側重客戶(hù)和線(xiàn)路側光接口的定義，其對400G或者1T以太網(wǎng)速率選擇直接決定OTN未來(lái)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(hù)側、OTN和光交換、網(wǎng)絡(luò )管理、控制平面等;ITU-T是目前主要進(jìn)行400G/1TOTN架構、幀結構和復用映射等方面技術(shù)標準，其OTU固定顆粒和靈活顆粒是目前討論的熱點(diǎn)，2012年啟動(dòng)B100G項目，拉開(kāi)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(dòng)了國內400G技術(shù)的標準研究。根據IEEE2014年5月研討會(huì )議的結論，計劃標準草案D1.0在2015年1月~2月推出，但由于草案中關(guān)于SMF的具體光接口技術(shù)方案目前爭議較大，同時(shí)影響其他參數選擇，存在NRZ、PAM4、DMT(僅限定在10km)等多種制式，標準沒(méi)有按期推出。盡管如此，縱觀(guān)整個(gè)行業(yè)動(dòng)態(tài)，400G標準化工作仍在穩步推進(jìn)中。

　　400G技術(shù)走向成熟

　　在400G時(shí)代，網(wǎng)絡(luò )調制格式將更加靈活，目前業(yè)界紛紛推出了BPSK/QPSK/8QAM/16QAM等調制模式靈活適配的400G設備，不同調制模式可以適應不同的應用場(chǎng)景。同時(shí)，400G有望采用更高的波特率以減少調制階數，同時(shí)單載波速率不會(huì )無(wú)止境提高，超100G時(shí)代將更多采用多載波提高頻譜效率，未來(lái)超100G可能會(huì )根據應用場(chǎng)景，采用N×100G或N×200G的組合。

　　目前業(yè)界的400G系統主要有以下三種實(shí)現方案：

　　一、通過(guò)四載波的100GPDM-QPSK方式來(lái)構建400G系統。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：100G技術(shù)已規模商用，技術(shù)成熟，成本低，跨距長(cháng);

　　二、通過(guò)雙載波的200GPDM-16QAM方式來(lái)構建400G系統。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：頻譜效率提升165%以上，系統集成度較高，體積小，功耗低;

　　三、通過(guò)單載波的400GPDM-32QAM方式來(lái)構建400G系統。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：頻譜效率提升300%以上，系統集成度高;

　　在上述三種方案中，單載波方案頻譜效率最高，看似最好的解決方案，但是由于香農定律的限制，其技術(shù)實(shí)現難度大，成本高，跨距短(<200Km)，如果沒(méi)有大的技術(shù)突破，在長(cháng)途傳輸中的應用前景并不樂(lè )觀(guān)。而前兩種方案根據不同的運用場(chǎng)景，綜合考量容量與傳輸距離的均衡，已經(jīng)廣泛開(kāi)展測試和試點(diǎn)應用。

　　100G和400G共存之道各運營(yíng)商從2010年開(kāi)始重點(diǎn)關(guān)注100G技術(shù)的發(fā)展，到了2013年，100G技術(shù)在全球市場(chǎng)迎來(lái)了爆發(fā)性增長(cháng)。在中國，各運營(yíng)商的100G集采規模更是不斷刷新世界記錄。而2014年至今，運營(yíng)商不斷加大在100G領(lǐng)域的投入，如今中國已是全球100GOTN最大的市場(chǎng)。目前100G設備承載了大多數的網(wǎng)絡(luò )流量，可以說(shuō)100G已經(jīng)步入全面成熟期。但盡管100G容量已經(jīng)非常大，但考慮到用戶(hù)不斷增長(cháng)的流量需求，以及萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代即將到來(lái)，業(yè)界并不滿(mǎn)足于100G。但是，現有技術(shù)并不足以完全支撐400G/1T全面取代100G。如何提高頻譜效率的高階調制方式?如何突破香農極限以及如何適應多種頻譜寬度的靈活柵格技術(shù)(Flex-grid)?這些都是亟待解決的問(wèn)題。所以整體來(lái)說(shuō)，400G近期并不會(huì )取代100G，二者中長(cháng)期來(lái)說(shuō)應該是共存互補。

　　烽火領(lǐng)航400G解決方案

　　烽火通信400G解決方案采用業(yè)界最大容量100G/400G傳送平臺—FONST6000U60設備。作為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(mǎn)足25.6T交叉容量節點(diǎn)需求，是業(yè)界最佳100G/400G應用平臺。為運營(yíng)商構建大管道、靈活調度、統一交換的OTN/WDM傳送解決方案。

　　烽火通信于2013年4月便發(fā)布了400G樣機。2014年5月在中移實(shí)驗室進(jìn)行了測試，測試結果優(yōu)異，在后進(jìn)場(chǎng)的條件下，調試時(shí)間最短和最穩定，與友商在同一時(shí)間內完成了測試。同年7月，開(kāi)通了西安至信陽(yáng)全程985.8KM的工程，線(xiàn)路為G652和G655混纖，加載業(yè)務(wù)并穩定運行。2014年9月國內首次實(shí)現一根普通單模光纖中在C+L波段以375路、每路267.27Gb/s、總共100.23T的超大容量超密集波分復用傳輸80公里，實(shí)現我國光傳輸實(shí)驗在容量這一重要技術(shù)指標上的突破，推動(dòng)我國邁入傳輸容量實(shí)驗突破100T的國家前列。在超級信道技術(shù)方面，利用多載波產(chǎn)生技術(shù)和奈奎斯特光濾波技術(shù)成功實(shí)現了國內首個(gè)單光源3.2T2080公里標準單模光纖實(shí)時(shí)傳輸系統，并保留了相當大的工程富裕度，該結果為當時(shí)實(shí)時(shí)傳輸系統中單通道傳輸速率-距離積的世界最高紀錄。

　　當然，進(jìn)步是沒(méi)有止境的，超100G技術(shù)還面臨很多挑戰和亟待解決的問(wèn)題，我們也期待超級信道等具有革命性的新技術(shù)的成熟，再將這些新技術(shù)將與SDN結合起來(lái)，構建未來(lái)的智能化光網(wǎng)絡(luò )，進(jìn)一步提高頻譜利用率。