張成良眼中的光通信：超100G和SDN唱主角

　　■中國電信北京研究院副院長 張成良

　　流量的持續(xù)增長已經使得運營商的網絡疲憊不堪。據統(tǒng)計，作為國內主要承載互聯(lián)網業(yè)務的兩大干線網絡之一，163骨干網流量已經超過40T，并且以每年60%的幅度增長，另外一張169骨干網的情況也基本類似。

　　為了應對大規(guī)模的流量，2014年，100G DWDM系統(tǒng)已經開始在國內外大規(guī)模部署，2015年，運營商將進一步加快100G DWDM部署步伐。與此同時，超100G傳輸市場也有望在2015年啟動，部分運營商展開小范圍的試點部署工作。

　　另一個值得注意的焦點是，2015年，三大運營商將繼續(xù)擴大SDN商用范圍，大規(guī)模向傳送網滲透。

　　邁入超100G WDM傳輸時代

　　100G時代引入的相干光通信技術開創(chuàng)了高速傳輸技術的新紀元，該項技術將是未來一段時間高速傳送技術發(fā)展的技術基礎(包括400G甚至1T)，其調制碼型統(tǒng)一、相干檢測、軟判決FEC等特性將會使得該技術具有相對(40G系統(tǒng))較長的生命周期。

　　2015年，100G WDM傳輸技術領域的熱點仍將是100G超長距(ULH)WDM傳輸，基于光電器件性能提升的第二代軟判決前向糾錯(SD-FEC)技術的應用，100G ULH WDM傳輸將無線電中繼傳輸距離延長至2000公里范圍。目前CCSA已經完成了100G ULH WDM系統(tǒng)相關標準化工作，國內運營商已經在長途骨干網的局部地區(qū)開始部署100G ULH WDM系統(tǒng)。

　　100G技術長期來看仍無法滿足我國干線網絡流量的快速增長需求。相比于100G WDM系統(tǒng)所提供的8T傳輸容量，400G可以提供16T到20T的傳輸容量，其應用預期場景主要包括骨干網、大型本地網線路側和客戶側的需求、數據中心數據交互的需求等。

　　據咨詢公司RHK預計，全球超100G市場在2014-2015年啟動，2015年將可能在運營商干線網絡中的部分熱點區(qū)域首先部署，并且在2018年進入一個快速發(fā)展階段。

　　目前，主要傳輸設備廠商已經能夠提供400G傳輸設備以及400G方案，例如華為、阿朗、Ciena三家廠商已經發(fā)布了基于400G技術的模塊，400G標準化工作也正在各標準化組織推進，特別是負責制定400GE標準的IEEE 802.3bs工作組正式成立，標志著400GE乃至整個400G相關的標準化工作進入快車道。

　　在400G傳輸技術的選擇方面，目前雙載波PM-16QAM是主流的技術方案，支持100GH中間隔內傳輸2路200G子載波信號，頻譜效率是100G傳輸系統(tǒng)的2倍。通過引入靈活柵格(Flexi-Grid)WDM技術和一定的奈奎斯特(Nqyist)濾波，可以進一步將400G信號的頻譜寬度降低至75GHz，頻譜效率達到100G傳輸系統(tǒng)的2.6倍數，但是犧牲了傳輸性能，該方案的OSNR容限等性能相對于100G WDM系統(tǒng)劣化6dB以上，難以滿足骨干傳輸網的長距離和超長距離傳輸需求。因此，雙載波PM-16QAM調制的400G WDM傳輸系統(tǒng)有可能率先在城域傳輸網中得到應用。

　　2014年國內運營商已經開始了200G、400G、1T等超100G WDM系統(tǒng)的研究和試驗，2015年規(guī)模將進一步擴大。在“863”項目支持下，中國電信對400G和1T等多種信號速率的超100G WDM系統(tǒng)在多種光纖環(huán)境、多種組網條件下進行了多次傳輸實驗，在OFC和OECC等國際高水平學術會議上發(fā)表了多篇論文;2014年9～11月，中國電信對華為、阿朗等主流廠商的400G WDM系統(tǒng)進行了實驗室測試驗證。中國移動在2014年上半年完成了400G實驗室測試，包括4個設備廠家、4種類型光纖混合實驗室測試。中國移動將于2014年下半年啟動400G的現(xiàn)網試點。運營商這些試驗表明對超100G WDM傳輸技術的濃厚興趣。

　　SDN挺進傳送網

　　在過去的一年，傳送SDN開始從理論研究走向原型系統(tǒng)開發(fā)和驗證測試。國際上有OIF/ONF聯(lián)合組織的2014年傳送SDN全球互聯(lián)互通測試，國內有中國電信組織的SDON原型系統(tǒng)開發(fā)和測試，以及中國移動的S-PTN測試。

　　2014年8～9月，光互聯(lián)論壇(OIF)與開放網絡基金(ONF)聯(lián)合組織全球多個運營商、設備廠商以及科研機構，開展了基于SDN的光傳送網OTN原型和互操作性演示。參與本次測試演示的4個運營商包括中國電信、中國移動、TELUS和Verizon，9個設備廠商包括ADVA、阿朗、Ciena、Coriant、烽火通信、Fujitsu、華為、NEC和中興。

　　實現(xiàn)對多廠商設備和多域網絡的統(tǒng)一控制和管理是傳送SDN的主要應用場景之一。2014年，中國電信組織國內主流通信設備廠商華為、中興、烽火進行了SDON原型系統(tǒng)的開發(fā)與BoD業(yè)務演示。中國電信負責整體系統(tǒng)實施方案和接口規(guī)范的制定，并開發(fā)了核心單元多域控制器，由設備廠商提供單域控制器。

　　在本次演示中，中國電信多域控制器成功實現(xiàn)了對三個廠商單域網絡和設備的統(tǒng)一控制，在多廠商組網場景下實現(xiàn)了端到端連接的建立、查詢和刪除，以及網絡拓撲的初始化全量上報和網絡拓撲變化時的增量上報等功能。

　　通過本項目，中國電信在業(yè)界率先完成了基于層次化控制器架構的跨廠商、跨域的SDON聯(lián)合組網測試，采用Openflow協(xié)議擴展實現(xiàn)了對多廠商OTN設備的統(tǒng)一控制管理，在光網絡跨域統(tǒng)一管控方面取得了突破。為多域網絡中的端到端業(yè)務快速開通和管理提供了一種可行方案，為傳送網絡能力開放和業(yè)務創(chuàng)新提供了條件。

　　在此基礎上，中國電信和華為公司聯(lián)合進行了基于SDON的BoD專線應用聯(lián)合創(chuàng)新和現(xiàn)場試驗。在本次試驗中，中國電信在梳理政企客戶對BoD業(yè)務的需求并建立業(yè)務模型的基礎上，負責制定了BoD業(yè)務整體實現(xiàn)方案、BoD業(yè)務規(guī)范和API接口協(xié)議，并完成開發(fā)BoD業(yè)務APP。華為公司提供商用OTN設備和單域傳送SDN控制器，并適配中國電信BoD業(yè)務規(guī)范和API接口協(xié)議進行開發(fā)。在本次試驗中，客戶通過BoD APP成功實現(xiàn)了業(yè)務的創(chuàng)建、修改、刪除、查詢和預約等功能。通過本次BoD業(yè)務現(xiàn)場試驗，進一步了解用戶需求，完善了產品功能，并積累了基于SDN的創(chuàng)新產品開發(fā)經驗，為后續(xù)虛擬傳送網(VTS)、“IP+光協(xié)同”等進階產品開發(fā)打下了基礎。

　　超100G WDM大容量高速傳輸和傳送SDN是光通信領域目前的兩大熱點技術。各大運營商在2014年都開展了實驗室的測試工作，對相關技術的可行性進行了評估驗證。

　　展望2015年，在前期實驗室測試評估的基礎上，主流運營商將開始進行上述兩種技術的現(xiàn)場試驗，對技術方案的成熟度和可部署性進行測試評估，并積極推進新技術的商用部署和應用。