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中国电信张成良:超高速系统技术与ROADM网络发展

时间:2018-12-04 16:06:36

 1120日,在北京京仪大酒店举行的“2018(第十二届)中国光通信发展与竞争力论坛(ODC2018)”上,中国电信股份有限公司北京研究院副院长张成良发表了以“超高速系统技术与ROADM网络发展”为主题的演讲报告。张总表示,城域网流量年增速超30%100GE已成为主流,互联网视频业务拉动骨干网省级流量和IDC数据流量增大,迫切需要高速链路互联,由于现网能力与未来业务需求的不匹配,因此促生了400G & ROADM的大力发展!

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预计400GE端口的需求将在2020年爆发

张总提到全国城域网至骨干网的流量超过200T,城域网流量预计2018年城域内流量将达到330T+,城域网核心路由器超过500台,均已引入100GE链路端口,预计400GE端口的需求将在2020年爆发。

据了解,400G国际、国内标准已经逐步成熟400G相关国际标准主要在ITU-TIEEEOIF三大国际标准组织进行,国内中国通信标准化协会CCSA TC6WG1WG4开展400Gbit/s的标准化研究工作,与国际基本同步,已经在2016年立项了多个与400G系统和器件有关的技术要求和测试方法。

400G包括多个关键技术:400GE客户侧技术方案和400G线路侧技术方案等。如从多方面持续提升DSP的性能和维度,采用具有大有效截面积、大色散、低插损特性,可以有效提升超高速系统传输能力的新型光纤等。张总分亨了一个中国电信成功应用400G技术的案例。张总提到该项目于2018年建成,采用2*200G方案,偏振复用、16QAM高阶调制、概率星座图整形、奈奎斯特整形等技术,是业界首次基于概率星座图整形(PCS)技术的200G超长距WDM现网测试。50GHz波道间隔,相对于现网100G WDM系统,频谱效率提升了100%,兼容现网100G WDM系统,和传统PM-16QAM高阶调制单波200Gb/s比较,无电中继传输能力可以提高50%以上,接近1200公里。

 

ROADM组网的发展与挑战

除了400G技术外,ROADM组网技术也在快速发展。张总表示,不同类型ROADM可混合组网,如D/CD/ CDC-ROADM可以混合组网,以满足网内不同节点不同业务需求。国内首个骨干ROADM——长江中下游区域ROADM网络也是由中国电信2016年规划建设,2018年正式投入使用。该项目规划300多条100G电路,单次故障100%可恢复,覆盖6个省份,支持WSON控制平面,支持重路由。ROADM的应用,减少了约30%的建设成本,节省了大量运营成本。

ROADM组网大力发展的同时,也存在着较大的挑战。张总从几个方面阐述了挑战和解决方案:

第一、更灵活便捷的ROADM调度。CD-ROADM,上下存在波长竞争,为了减少波长竞争概率,需要配置多个维度的上下路模块,运维复杂、成本高,端口利用率较低。而CDCROADM具有无波长竞争的优势,得到业内广泛的关注,但该技术和产业链相对还不够成熟。

第二、更大规模的ROADM组网。首先,ROADM跨域需要背靠背连接,其成本高、功耗和时延也高,跨域调度和业务恢复,所以期望单域ROADM大规模组网;其次,由于WSON路由计算和重路由恢复复杂度、网管和板卡能力等限制,单域ROADMROADM节点数和OA数受限,主流设备商单域一般不超过150ROADM节点。要想解决这些问题,就需要优化路由计算算法,将多波道与多跨段的OA资源融合计算,升级硬件,提升单板和网管的处理能力,并且将分布式组网改为集中式或区域集中组网模式。

第三、更快速的ROADM恢复。由于中断探测时间、重路由计算时间、光器件开关响应和稳定时间、光参优化时间、波长冲突等原因,重路由时业务中继时间约1-2分钟,对上层业务影响较大,甚至导致路由震荡。对此,跟第二点类似,组网模式从分布式向集中式或区域集中过渡,优化路由计算算法,定期计算更新预置路由,升级硬件,提升单板CPU的响应时间和开关响应时间,缩短ROADM重路由时间等。

第四、更高的ROADM波道利用率。由于ROADM波长一致性的限制,会产生大量波长碎片,而且,不同路由策略和保护恢复策略,将影响波长的利用效率。对此,张总表示,一方面改用既可以作为上下路业务板,也可以作为中继(延长距离)或波长变换(光电光波长变换,影响透明性)的多功能板卡,另一方面改进路由算法来解决该问题。

 

最后,张总对未来几种技术的发展趋势进行了总结与展望。他表示,未来,400G等超高速系统将快速发展,部分区域将率先试点,助力“宽带中国”战略的实施;同时,ROADM技术日渐趋于成熟,基于ROADM的智能全光网,具有单位bit成本更低、功耗更低,时延更低,调度更灵活的特点,有利于“节能减排”。未来,具备灵活部署、端口利用率高的特征的CDC-ROADM应用潜力巨大,其相关技术也将快速发展。



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