從光博會(huì)看光通信趨勢400G、超低損耗光纖需求迫切

本刊記者|刁興玲

從光博會(huì)看光通信趨勢400G、超低損耗光纖需求迫切

本刊記者|刁興玲

趙梓森

編者按

8月31～9月3日，第十七屆中國國際光電博覽會(huì)在深圳隆重召開，從本屆展會(huì)中可以看出，業(yè)界對(duì)骨干網(wǎng)邁向400G已達(dá)成共識(shí)；運(yùn)營商對(duì)低損耗、超低損耗光纖需求迫切；同時(shí)，隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也將以數(shù)據(jù)中心為核心。

目前，互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展驅(qū)動(dòng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)干線流量迅猛增長，以中國移動(dòng)為例，2012～2014年，中國移動(dòng)骨干網(wǎng)流量每年增長率超過100%，傳送網(wǎng)流量以每年30%～50%的速度增長，近幾年可能每年翻番。

具體而言，截至2014年，中國移動(dòng)省級(jí)骨干帶寬超過80T，2015年將新增200T，目前中國移動(dòng)正在建設(shè)全球規(guī)模最大的100G傳輸網(wǎng)絡(luò)。100G在開通時(shí)間、成本、功耗等方面顯示其優(yōu)異性，更為中國移動(dòng)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。

400G測試工作規(guī)模開展

100G已經(jīng)規(guī)模商用，運(yùn)營商的400G測試工作也正火熱進(jìn)行，中國移動(dòng)與中國信息通信研究院、華為、中興、烽火、長飛、康寧等組織及廠家率先啟動(dòng)了400G多廠家和多光纖類型實(shí)驗(yàn)室測試，驗(yàn)證了4x100G QPSK和2x200G 16QAM兩種技術(shù)萬案。目前，中國移動(dòng)正有計(jì)劃地開展200G/400G的試商用工作。

中國電信2014年下半年完成了400G技術(shù)實(shí)驗(yàn)室測試，對(duì)傳輸能力、系統(tǒng)余量、傳輸代價(jià)等指標(biāo)進(jìn)行了驗(yàn)證。

中國聯(lián)通對(duì)400G技術(shù)仍處于跟蹤調(diào)研和觀望階段，但未來有計(jì)劃結(jié)合新型光纖的現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)開展400G的現(xiàn)網(wǎng)測試，直接驗(yàn)證實(shí)際傳輸能力。

目前400G有雙載波和四載波方案，其中雙載波PM-16QAM是業(yè)界主流調(diào)制方式。中國移動(dòng)通信研究院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所副所長李晗坦言，相比于100G系統(tǒng)長距離傳輸（約3000km）需要5～6dB光信噪比裕量，目前400G在現(xiàn)網(wǎng)傳輸600km左右裕量2～4dB，尚不能滿足干線長距傳輸需求。根據(jù)目前400G PM-16QAM技術(shù)水平和現(xiàn)網(wǎng)情況，如要實(shí)現(xiàn)1000km公里傳輸，則需要機(jī)房、光纖、放大器、設(shè)備等諸多方面進(jìn)行變革升級(jí)。中國信息通信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所傳送與接入研究部主任張海懿也表示：“雖然400G的測試評(píng)估工作逐步展開，但目前尚無理想技術(shù)方案。”

目前100G OTN電交叉組網(wǎng)成為主流，光電混合交叉也將成為400G的發(fā)展方向，引入光電混合交叉可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)在光層透傳，降低成本和功耗。但光電混合交叉要得到應(yīng)用必須解決性能檢測、自動(dòng)規(guī)劃和層間協(xié)同等問題，這也是SDN在OTN應(yīng)用的關(guān)鍵。

超低損光纖需求迫切

2014年我國光纖市場需求量約為1.4億芯公里，我國光纖廠商的產(chǎn)能已經(jīng)可以完全滿足國內(nèi)光纖市場的需求。“在光纖預(yù)制棒方面，我國大光纖廠商已經(jīng)基本能夠自給自足，小廠商需要進(jìn)口光纖預(yù)制棒，目前仍有30%的光纖預(yù)制棒需要進(jìn)口。”中國工程院院士趙梓森指出。

在100G及400G時(shí)代，引入DSP和相干檢測后，色散和偏振膜色散不再是光纖傳輸性能主要的限制因素，非線性效應(yīng)和光纖衰減成為系統(tǒng)傳輸性能的主要因素。如何在香農(nóng)極限的限制下，平衡頻譜效率、傳輸距離、系統(tǒng)容量，以及成本，是400G/1T應(yīng)用部署的關(guān)鍵問題。在這種需求下，亟待低損耗、超低損耗、大有效面積光纖的出現(xiàn)。

李晗指出，光纜建設(shè)成本巨大，一旦鋪設(shè)很難更改，光纖管道至少需要考慮今后20年的需求，也就是說今天部署的光纖必然要具備超低損耗的能力。在低損耗光纖領(lǐng)域，烽火通信光纖損耗已實(shí)現(xiàn)在0.17～0.18dB/km，長飛光纖損耗已實(shí)現(xiàn)0.167dB/ km。在超低損耗光纖領(lǐng)域，康寧公司已實(shí)現(xiàn)最低損耗0.146dB/km。但是目前整體而言超低損耗光纖產(chǎn)業(yè)鏈較弱，商用產(chǎn)品較少。“可考慮部署少量超低損耗光纖組網(wǎng)，驗(yàn)證現(xiàn)網(wǎng)性能，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。”李晗認(rèn)為。

中國聯(lián)通研究院首席專家唐雄燕透露，中國聯(lián)通已啟動(dòng)新型光纖及超高速系統(tǒng)現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)，即將在中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)一干和二干等骨干網(wǎng)敷設(shè)試驗(yàn)段。

將構(gòu)建以DC為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)體系

唐雄燕表示，現(xiàn)在運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境正變?yōu)椤癈BD”，即服務(wù)模式云端化（Cloud）、數(shù)字內(nèi)容寬帶化（Broadband）、應(yīng)用類型多樣化（Diversity）；服務(wù)對(duì)象變?yōu)椤癈EO”，即個(gè)人（Consumer）、集團(tuán)（Enterprise）、互聯(lián)網(wǎng)（OTT）3個(gè)客戶群，個(gè)人需求主要聚焦在語音、寬帶、視頻；企業(yè)客戶聚焦在企業(yè)辦公、專線接入、行業(yè)專網(wǎng)方面；互聯(lián)網(wǎng)客戶主要針對(duì)IDC租用、DC互聯(lián)、后向保護(hù)。

未來網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代將呈現(xiàn)五大特點(diǎn)，即泛在超寬帶（固定+移動(dòng)）、彈性軟網(wǎng)絡(luò)（SDN/NFV+云服務(wù)）、云管端協(xié)同（網(wǎng)隨云動(dòng)）、能力大開放（大數(shù)據(jù)+智能）、網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)（NaaS）。“傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式已經(jīng)無法滿足互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的需求。為迎接挑戰(zhàn)，中國聯(lián)通將發(fā)布CUBE-Net新一代網(wǎng)絡(luò)體系。”唐雄燕透露。

另外，未來網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)中心（DC）化，唐雄燕表示，中國聯(lián)通將構(gòu)建以DC為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)體系。DC將按照基地DC、區(qū)域DC、邊緣DC三層模式構(gòu)建，整合DC資源池，構(gòu)建云管協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，提供統(tǒng)一的承載能力。

其中，基地DC負(fù)責(zé)承載全網(wǎng)管理系統(tǒng)和核心功能網(wǎng)元；區(qū)域DC負(fù)責(zé)承載區(qū)域核心網(wǎng)元、數(shù)據(jù)以及所屬邊緣DC的管理；邊緣DC負(fù)責(zé)承載對(duì)質(zhì)量敏感的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和功能網(wǎng)元。

工信部通信科技委電信傳輸與接入專家咨詢組成員張繼軍指出，目前越來越多的應(yīng)用與數(shù)據(jù)被集中到云數(shù)據(jù)中心，未來2/3的總工作負(fù)荷將在云端處理，DC將成為大部分互聯(lián)網(wǎng)流量的源頭或終點(diǎn)。

未來DC成為流量集中點(diǎn)，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)面臨挑戰(zhàn)。李晗表示：“中國移動(dòng)也將以DC為核心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。”