為了應(yīng)對光通信的容量危機(jī)、運營商的利潤危機(jī)，未來的光網(wǎng)絡(luò)將向著更快、更有效率、更靈活和更節(jié)能的方向不斷發(fā)展。
■上海貝爾光能力中心負(fù)責(zé)人 馬振雷
互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)伊始，網(wǎng)絡(luò)帶寬需求便無休增長，近來更是每2-3年就翻倍。帶寬激增的推手既有固網(wǎng)接入的“光進(jìn)銅退”，又有移動互聯(lián)網(wǎng)的井噴;既有爆炸增長的視頻業(yè)務(wù)，也有云計算轉(zhuǎn)型和大量數(shù)據(jù)中心的整合。國內(nèi)運營商對這些促使因素了然于胸，也明確知道自己需要合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃來滿足帶寬增長。他們已經(jīng)開始加速傳輸網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)步伐，從現(xiàn)在的10G和40G升級到100G，滿足人們對速率的熱切需求。
日前，中國電信科技委主任韋樂平為業(yè)內(nèi)解釋了“容量危機(jī)”這一概念：光通信容量增速已經(jīng)大大落后于互聯(lián)網(wǎng)流量的增速。過去十年間，光通信容量的增速已經(jīng)從上世紀(jì)的78%降至現(xiàn)在的20%，大大落后于近年來互聯(lián)網(wǎng)流量增速的40%。然而比“容量危機(jī)”更加危險的還有“利潤危機(jī)”：對于運營商而言，升級網(wǎng)絡(luò)的成本并不是一筆小數(shù)目，但是，升級網(wǎng)絡(luò)后的營業(yè)收入并沒有同比例增長。不幸的是，這個“利潤危機(jī)”將隨著對帶寬有更高要求的諸如云計算業(yè)務(wù)的增長而繼續(xù)惡化。為了收回投資，運營商需要更加靈活和有效的來利用傳輸網(wǎng)絡(luò)。為了降低成本，運營商需要部署更加節(jié)能和小型的傳輸設(shè)備。
除了高帶寬和高利用率，未來通信產(chǎn)業(yè)與光傳輸?shù)奶魬?zhàn)還有用以滿足彈性業(yè)務(wù)動態(tài)承載的高智能性。比如上面提到云計算的特點就是靈活性，它能夠使人們擺脫時間和地域的限制來訪問他們需要的各類內(nèi)容和應(yīng)用，因而需要傳輸網(wǎng)絡(luò)提升自身的軟件定義和自動化能力來實時保證網(wǎng)絡(luò)帶寬。比如銀行等對延遲和安全要求極高的金融機(jī)構(gòu)，傳輸網(wǎng)有時需要關(guān)閉前向糾錯(FEC)來降低時延，有時需要對光信號進(jìn)行物理層面的加密以保證傳輸安全。
綜上所述，未來的光網(wǎng)絡(luò)將向著更快、更有效率、更靈活和更節(jié)能的方向不斷發(fā)展。
更快
更快意味著需要引進(jìn)更高的線路速率，比如現(xiàn)在炙手可熱的100G和未來的400G、1T等相干傳輸技術(shù)。這里需要注意的是，100G可以看做未來更高速率的一個基礎(chǔ)組件——比如1T可以是10個100G信號組成的一個超級通道(Super Channel)。因此，今天所有的100G技術(shù)將是未來更高速率的基礎(chǔ)，100G將有非常長的生命周期。
100G不僅意味著更高的傳輸速率，還帶來以下技術(shù)和商務(wù)優(yōu)勢：
從技術(shù)層面講，單波100G可以實現(xiàn)比10G和40G更高的頻譜利用率，進(jìn)而大幅提升傳輸速率和系統(tǒng)容量。
從網(wǎng)絡(luò)運營看，單載波100G比10G和40G更加容易維護(hù)。因為采用了相干檢測技術(shù)，100G在傳輸過程中不需要DCM模塊，因此簡化了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。因為高帶寬，原來10個10G或者3個40G的業(yè)務(wù)現(xiàn)在只需要一個100G的業(yè)務(wù)，因此大大減輕了網(wǎng)絡(luò)運營中心在業(yè)務(wù)部署、管理和糾錯方面的工作量。
從成本方面看，100G的商務(wù)案例已經(jīng)比現(xiàn)在的10G和40G更有價格優(yōu)勢了。單載波100G的商用時間已經(jīng)有兩年半，隨著產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，100G線路的絕對價格勢必更加走低。
100G大規(guī)模部署后，光信噪比(OSNR)的測量將是有效運維的關(guān)鍵。由于100G系統(tǒng)采用極化模復(fù)用(PDM)技術(shù)，現(xiàn)有的消偏法OSNR測量變得不再可行。運營商需要像基于波長追蹤(Wavelength Tracker)這樣具有突破性的OSNR測量方法。該方法在每個OUT上調(diào)制了一個小信號，以便標(biāo)識每個波長，這樣不僅可以進(jìn)行系統(tǒng)故障和波長錯聯(lián)檢測，還可以對任意速率任意波長的OSNR進(jìn)行實時在線檢測。
對于PTN，更高帶寬預(yù)示著10GE大容量接入和T比特級交換矩陣應(yīng)用于城域匯聚層。PTN解決方案不但需要滿足2G/3G/4G LTE融合組網(wǎng)要求，還要應(yīng)對未來的移動數(shù)據(jù)爆炸需求。
