宽带的“光速”时代

2013-01-09 16:23:11来源: 人民邮电报

这是一个最好的时代,宽带光通信技术,正带动网络速率飞速提升,带给人们无所不在的“极速体验”。2012年,大规模集成电路的发展推动宽带进入“光速”时代,在长途骨干网上,100G、超100G技术快速成熟并进入商用;在核心网上,路由器容量不断升级;在接入网上,10G xPON的研究与开发,掀起一波又一波应用浪潮。着眼于智能光网络高效经济部署的iODN方案,已经成为突破最后一公里的最佳选择。“宽带中国”战略的即将实施,更加令人充满期待,宽带的“光速”时代,还有更精彩的亮点在等着我们!

100G跻身传输主流

100Gb/s是融合了多种关键技术点的新型高速传输技术。在新型宽带业务持续增长的驱动和N×40Gb/sWDM(波分复用)网络规模部署的背景下,新型支持更大传输容量的N×100Gb/sWDM逐渐成为未来高速带宽焦点技术。

100Gb/s技术并不是10Gb/s和40Gb/s等较低速技术的简单物理堆叠,而是融合了多种关键技术点的新型高速传输技术,其传输码型趋于统一,相干解调全面采用,体积和功耗明显下降。虽然100Gb/s技术提出的时间较短,但100Gb/s技术从提出到接近设备成熟可谓异常迅速。目前100Gb/s技术的标准逐步成熟,IEEE802.3ba已规范了标准的100GE客户接口,IEEE802.3bj正在规范100GE的背板及铜缆传输规范,而成本更低廉的下一代100GE客户接口也在讨论当中。线路接口和线路传输参数目前主要由OIF和ITU-T进行规范,OIF已发布100G光模块、FEC等协议文件,而ITU-T的Q11主要规范了OTU4等100G逻辑信号结构,ITU-T的Q6则侧重于100G物理层的规范研究。设备支持全面成熟,主流的路由器厂商和传输厂商一般均可提供100GE路由器和100Gb/sWDM/OTN(光传送网)设备。

随着高带宽新型业务的持续发展驱动,基于100Gb/s高速传输的应用需求日趋明显。典型如华为在KPN的100Gb/s部署、阿朗在法国Completel的100Gb/s升级、香港新世界电信的100G部署等。国内在第一轮测试验证以后,已开始建设商用网络。其中,中国移动已经率先进行了100G设备的大规模招标,中国电信也将在2013年年初正式启动100G设备的商用部署。

100Gb/s技术的关键特征决定了其是未来几年高速传输带宽的主流技术。而更高速率的400Gb/s或1Tb/s将重新成为高速传输应用技术新的关注焦点。其中,烽火通信、华为等厂商已分别在超100G技术实验室研究上取得重大进展。

网络内核大升级

以云计算、移动互联、OTT视频为代表的新兴网络应用在过去一年呈现爆发性增长态势,作为互联网乃至今后整个电信网的核心节点设备,路由器技术也在悄然发生变革。更高速率和更丰富的业务能力成为两个最重要的方向,未来的路由器平台既要有卓越的性能以支持海量数据的转发和交付,又要有灵活多样的功能以支持各种各样上层的应用。

从IP技术走向商用后,速率一直是路由器引以为骄傲的特性,也是它战胜其他节点设备最重要的原因。目前,无论是传统的台式PC、笔记本电脑、电视,还是新崛起的智能手机、平板电脑,每天的信息交互数据都在不断增长,来自终端的数据流向网络核心海量汇聚,对路由器的带宽和容量形成严峻考验。业界主流厂商通过提高网络处理器能力,使路由器不断升级以应对数据洪峰。目前,业内第一块400G的网络处理器(NPU)已经商用,在大幅提高路由器的性能和端口密度的同时,兼顾了功能和灵活性,因此,既能在IP骨干网中转发海量互联网流量,又可以在本地城域核心网中快速交付业务。

在流量已经超摩尔定律增长的今天,多机框集群技术成为必然选择。路由器集群技术是将两台或两台以上普通核心路由器通过中央交换网络连接起来,组成一个统一的路由系统,而对外只表现为一个逻辑管理网元。这项技术使得多台核心路由器之间协同工作和并行处理,最大限度实现系统容量的平滑扩展,可谓IP领域的“核武器”。从过去一年的发展态势看,“2+8”集群技术已成为路由器技术发展的一个新阶段。

移动互联已经成为电信业发展的新引擎,全世界移动网络流量预计在2011年到2016年期间增加近19倍。为帮助运营商满足其客户不断发展的移动需求,提供所需的敏捷性和规模,面向移动网络的弹性解决方案开始被引入路由器的设计中,这是一项旨在充分利用针对特定用途的新硬件进行优化的软件架构突破技术。采用这一技术的路由器,能够应对移动设备的急剧增长和新一代应用程序的使用量激增的局面,并在支撑物联网应用方面具备天然的优势。弹性移动架构允许应用程序智能、弹性地进行扩展或缩小以满足处理要求。这为运营商提供了特有的能力来调节资源、适应多种条件和网络使用模式,从而使网络状况得到改善,进而大幅节省运营商的总体拥有成本。

智能ODN拒绝“黑匣子”

考虑到网络资源的有限性、业务量的猛增以及业务种类的复杂性,我们一直希望有限的网络资源能够被充分利用,并且在网络运行、维护中通过智能化的手段来管理和控制。ODN作为光纤接入网中最重要的网络基础资源,因其无源特性,一直是网络管控领域里的“黑匣子”。随着“宽带中国”战略的推进和电信运营商的宽带提速工程深入实施,大规模的光纤接入网建设需求将呈爆炸式增长,ODN也将随着FTTH的大规模建设迎来新一轮的部署高峰。如果不对ODN加以管理控制,仅仅靠人工方式来进行管理和判断,时间一长,必将在网络底层形成一个大规模的未知地带,其潜在的风险可想而知。因此,我们需要在ODN层面引入智能技术,从根本上解决这一问题。

智能ODN的部署,需要运营商从标准化、提升产品质量等各方面加以积极推进。结合ODN此前部署的诸多经验教训表明,ODN产品的标准化和产品品质都十分重要,这将直接影响到网络的长期稳定性。目前,ODN的产品标准化进程较慢,标准化进程的缓慢造成了“市场适应产品”而不是“产品适应市场”的局面,因而在后续制定标准时,要么因为标准中不同技术争议较大而拖延进度,要么不得不迁就已有产品较低的标准而埋下质量隐患。同时,产品标准不统一、一味追求低成本导致施工的难度加大。缺乏标准化,对于网络的长期稳定性也带来影响。因为,每个光纤接入用户到局端设备之间由多段光缆及光学器件连接而成,任何一个部件有瑕疵必将影响稳定性,而在当前检测手段缺乏且ODN产品检测难的情况下,不可避免地出现众多的“鱼目”混在其中,制约了大范围的网络敷设。

因此,要解决光纤接入网的诸多难题,首先要从基础做起,结合我国的国情和建设特点加快ODN产品的标准化,并切实解决质量问题,从而加快光纤接入网的建设进度并提升ODN品质。应大力发展智能化ODN技术的应用,彻底解决ODN的管理问题,最终建成一个具备快速施工及维护特性、可管控的高质量网络。

2012年,我国产业界在智能ODN方面的积极探索取得了进展,包括ODN标准化、产品快速检测方法、合理降低成本等研究成果被行业标准、各运营商企业标准予以采纳,对于国内规范化采购、使用智能ODN产品提供了有力依据。智能化ODN领域也涌现出一批符合国情的技术和产品,为后期实现可管、可控的光纤接入网奠定坚实的基础。

光纤创新高潮将来临

2012年, 得益于宽带中国战略的升温,光纤到户市场的推进,我国光纤市场呈现出一片繁荣的景象。市场需求旺盛,新技术日趋成熟,与光纤相关的光缆产品呈多元化发展趋势,但能满足未来需求的新一代光纤技术还有待开发和突破。

目前,光纤市场需求的主体仍是G.652系列光纤。此系列光纤在技术和生产上已经相当成熟和稳定,产品和技术上的发展主要体现在为适应市场需求而开发的光缆产品方面。一方面,国内的特种光缆市场有新的突破,特别是海底光缆市场取得了不俗的成绩,标志着我国海缆技术的进一步提高。另一方面,为适应多样化的市场需求,光缆产品正在向多元化方向发展,如人们开发出光电复合缆以满足移动通信机房到基站之间传输和供电需求。而为了适应管道资源日趋紧张的现实,光缆产品也在向大芯数、小体积的方向发展。

光纤到户市场的发展带动了G.657光纤市场的增长。目前我国的G.657光纤生产技术已经比较成熟,需求量不断增长。由于此类光缆主要应用在接入的末端,芯数较小,目前在光纤总需求中所占的比例还很有限。但这一产品增长潜力巨大,未来市场前景看好,相信随着市场的扩展,其生产成本也有望进一步降低。

在技术含量最高的光纤预制棒领域,我国的生产能力在2012年有所提高,但尚不足以改变进口预制棒比例过高的现实状况。2012年,因日本政府非法“购买”钓鱼岛引发的中日关系危机使这一问题更为引人关注。要提高我国的光纤预制棒生产能力和研发水平,还需要从国家战略高度来认识光纤技术,特别是光纤预制棒技术的重要性,制定促进光纤技术研发的政策,推动我国光纤光缆产业的发展。

从全球通信以及互联网发展的趋势看,随着移动互联网以及物联网的发展,人们对带宽的需求正在迅猛增长。这也对宽带网络赖以发展的光纤提出了更高的要求,进一步提高光纤的传输距离和传输带宽成为光纤技术面临的新挑战。有专家提出,光纤技术新一轮的创新高潮即将来临。在这一趋势面前,我国的光纤产业能否实现赶超,让我们拭目以待!

 

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编辑:eric 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2013/0109/article_11266.html
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