烽火通信助力運營商全面跨入100G時代

烽火通信 | 馬俊

目前FONST 5000系列超大容量OTN平臺已在中國移動干線、中國聯通100G OTN網絡中進行了大規模部署，在支持100G高性能傳輸的同時，又解決了高帶寬應用下的多業務顆粒與傳輸管道的匹配的難題。

當前云計算、物聯網、移動互聯網等技術的推出帶來了網絡業務層、應用層的深層次變革，視頻、大規模的存儲、共享等數據類業務層出不窮，數據傳送的帶寬需求日趨增長。100G WDM/OTN光傳送技術由于在傳輸容量、傳輸距離、傳輸性能等方面表現優異，受到國內外運營商的普遍青睞。相對于10G、40G線路速率而言，100G線路速率能更好地解決運營商日益面臨的業務流量及網絡帶寬持續增長的壓力。100G WDM/OTN系統當前主要部署在干線網絡以及大型本地網或城域網的核心層用于核心路由器之間的接口互聯、大型數據中心間的數據交互。隨著100G WDM/OTN系統的規模部署，后續則會進一步應用在城域網絡業務流量匯聚及長距離傳輸以及海纜通信系統的大容量長距離傳輸。100G WDM/OTN系統所具備的大容量、長距離傳送特性有利于傳送網絡的層次進一步扁平化。

100G系統設備的突出性能

為滿足運營商網絡平滑升級的需要，WDM設備10G→40G→100G的升級過程普遍采用更為先進的調制技術，以解決速率提升帶來的OSNR、CD、PMD受限以及非線性影響等問題。相關調制方式也有10G時代的強度調制發展至40G時代的相位調制，100G時代進而發展至偏振態復用結合相位調制的PM-QPSK調制方式。盡管100G WDM/OTN系統采用了PM-QPSK調制、相干接收、SD-FEC等先進技術，并帶來了系統容量線性提升、傳輸性能優化、免DCM在線補償等優勢，但運營商在規模部署100G WDM/OTN系統時仍會重點考慮100G WDM/OTN系統在傳輸性能、保護倒換特性、等效傳輸帶寬下的功耗與設備體積需求、多業務顆粒與傳輸管道的匹配、運維和監控等多方面因素。

100G WDM/OTN系統在發送側采用PMQPSK調制方式，在接收側采用相干接收技術并結合高速ADC、高性能DSP、SD-FEC軟判決等電域關鍵處理技術來提高系統傳輸性能。100G WDM/OTN系統由于采用了上述先進技術100G WDM/OTN系統不僅可達到20×22dB的傳輸距離，而且可提供50000ps/nm左右的色散容限，30ps左右的PMD容限。100G WDM/OTN系統接收機采用DSP芯片可在電域對線路傳輸色散及PMD進行補償，無需像常見的10G WDM/OTN、40G WDM/OTN系統一樣在線配置色散補償模塊(DCM)或在系統接收端集成精確色散補償（TDCM）。相干接收技術的采用使得100G WDM/OTN系統既可以靈活支持OLP（光線路保護）、OCP（光通道保護）、OMSP（光復用段保護）等保護方式，又滿足電信級50ms保護倒換時間。

100G有效提升運營商網絡能效

100G WDM/OTN系統不僅在線路速率和系統容量提升的基礎上降低了每比特傳送成本，而且降低了等效傳輸帶寬下的功耗和設備體積需求。以烽火通信100G WDM/OTN系統為例，烽火通信100G WDM/OTN系統同時提供支線路合一和支線路分離兩種解決方案，單盤采用第二代40nm工藝ASIC芯片，在低功耗（OTU典型功耗150W，業界典型功耗250W）和高集成度（支線路合一單盤占兩個槽位，業界一般占三個以上槽位）方面均已取得業內領先水平，并且每10Gbits/s傳送功耗和設備體積均已低于當前典型的10G WDM/OTN系統。100G與OTN結合則解決了多業務顆粒與傳輸管道的匹配的難題，現網業務長期內仍然是GE、10GE等顆粒業務居多，OTN設備支持小顆粒業務接入、調度和匯聚，從而提高了傳輸帶寬利用效率。目前FONST 5000系列超大容量OTN平臺已在中國移動干線、中國聯通100G OTN網絡中進行了大規模部署，在支持100G高性能傳輸的同時，又解決了高帶寬應用下的多業務顆粒與傳輸管道的匹配的難題。

由于100Gb/s采用偏振復用技術因此目前沒有商用的光譜儀無法支持在線OSNR測試，對于100Gb/s系統的性能監測和評估目前業界提出的性能監測評估方法有Q值（糾錯前誤碼率通過誤差函數與Q值相對應）、光信噪比（OSNR）、光功率以及誤差矢量幅度（EVM：Error Vector Magnitude）等，我國行業標準規范目前采用了Q值（糾錯前誤碼率）、OSNR和光功率。Q值（糾前誤碼率）可以比較全面地反應收發機之間光傳輸性能，但由于其為系統整體傳輸指標，無法具體描述鏈路運行狀況，對網絡運維價值有限。考慮到光功率和Q值均可在線監測，兩者配合使用可以滿足運維要求，烽火網管系統可實時反映各通道Q值和監測點光功率變化，當監測到各傳輸通道Q值劣化后，追蹤各監測點光功率變化即可定位線路問題，并提供實時預警分析以提高運維效率。

當前100G技術及產業鏈已完善成熟，全球各大運營商均已開始100G規模部署。國內市場，2012年年底中國移動啟動OTN集采拉開了100G OTN國內商用的序幕，從已公布的招標結果來看烽火通信中標西部和東北部國干部分，華為中標東部國干以及ITMC國際局互聯網。2013年5月初，烽火通信FONST 5000系列超大容量OTN平臺更是憑借技術和服務的雙重優勢一舉中標中國聯通“天津-濟南-鄭州一干100G系統”。迫于日趨增長的帶寬及流量壓力的日益，中國電信已計劃近期展開100G集采招標工作。隨著100G在國內市場規模部署的開啟中國已成為全球最重要的市場之一，100G也隨之邁進了黃金發展時代。