IP互聯網發展對10G傳輸網提出新挑戰

        2000年前后，風起云涌的互聯網熱潮帶來了一場光傳輸系統的革命，10G傳輸技術成為光纖通信網絡的核心，包括中國電信、中國聯通等國內外運營商用10GDWDM+SDH構建了從城域核心到國家干線的各級傳輸網絡，但是在接下來的幾年中，隨著互聯網泡沫的破滅，光傳輸市場也歸于平淡，過剩的光纖資源時刻提醒著人們冒進的危險。

        隨著互聯網業務的飛速發展，IP流量呈現爆炸式增長，其增速之快、來勢之猛，大大超出人們的預期。有關專家認為，光傳輸網絡正朝著面向IP互聯網、能融入更多業務、能進行靈活的資源配置和生存性更強的方向發展，高速率大容量的光傳輸系統將大行其道，具有40G乃至100G速率的光傳輸系統將成為未來光傳輸網絡的核心。對以10G系統為核心的傳輸網進行升級換代已經勢在必行。

       10G系統已不堪容量重負

       在歐美發達地區，10G傳輸系統帶寬消耗十分迅速，導致重新進行網絡建設的時間從常規的5年以上縮短到2～3年。目前美國Verizon、日本NTT DoCoMo、德國電信都已經啟動了40G全國骨干網項目的建設。其他通信運營商也都對40G傳輸技術很感興趣。據HeavyReading調查數據顯示，在未來3年里，60%的運營商將會選擇40G光網技術，到2010年，40G系統的市場規模將達到20億美元。

        視頻應用和IPTV業務的興起也給中國電信運營商帶來了難題。高數據流量年增長率，使得容量過去看起來很大的8×10G系統長途骨干網也應接不暇，市場對40G光傳輸系統的需求凸顯。據悉，中國電信骨干傳輸網流量以每年40%的速率增長，尤其在壓力較大的江蘇、浙江、廣東一帶，城域網內的流量已經接近1000G。專家預計，目前國家干線的800G網絡，一般也只能滿足2～3年的帶寬需求。流量暴增發出了新舊技術更迭的強烈信號，10G系統越來越無法滿足需要。

        另外，與技術升級迅速的IP路由器相比，光傳輸系統的技術進步顯得明顯滯后。目前，骨干網IP路由器交換端口的容量普遍達到40G，100G端口的路由器也已經實現了商用。在廣域網側，10G傳輸端口與40G路由交換端口嚴重不匹配，造成巨大的資源浪費。據專家介紹，目前在城域網核心節點之間以及與骨干網節點間的互聯采用了并行多個10G傳輸或多個10G捆綁的方式，但這種方式給運維、管理帶來了難度，開銷巨大。從長遠看，為了提高核心網的效率和功能，單波長內能處理多個數字連接，核心光網絡的帶寬必須大于任何單一的接入信號的帶寬，核心網單波長速率向40G乃至更高速率的方向演進已經勢在必行。

       目前，中國電信已經在上海—杭州建設了國內第一條40G商用線路，該40G線路長200公里。中國聯通承接了原中國網通的數據網絡，對40G同樣提出了迫切需求。2008年中國聯通在華北多個地區開始興建40G線路。中國移動對于40G也給予了密切關注。“隨著全業務運營的深入，數據業務量的增加將促進中國移動在城域骨干網上采用40G。”中國移動設計院副院長劉濤表示。業內普遍預測，隨著3G網絡建設大幕的正式拉開，未來移動寬帶業務的發展將進一步提升對傳輸網帶寬的需求，40G系統有望成為今年傳輸網建設的最大熱點。

        100G傳輸技術浮出水面

         100G傳輸是下一代高速傳輸領域的核心技術，可實現單信道每秒112G比特的傳輸，從而將目前主流傳輸速率提高了10倍。單信道100G速率級別的傳輸技術已經出現，預示著100G傳輸時代將很快來臨。

         據工信部電信研究院通信標準研究所專家張海懿介紹，目前國際上100G的標準化還在進行當中，預計2010年能夠正式成為標準。但是很多設備制造商已經從5年甚至更早以前就開始了100G系統的研究與開發。最近兩年全球各大運營商也對此表現出極大的興趣，Verizon在2007年采用阿爾卡特朗訊的設備進行了504km的傳輸試驗，2008年采用諾基亞西門子的設備進行了1040km的長途現場傳輸試驗。北電也在國際會議上報道采用統一平臺，同時傳輸10G、40G和100G的信號，通道間隔為50GHz，并達到100km以上的傳輸距離。國內設備制造商華為也在2008年宣稱研制出100G波分樣機，適合長距離傳輸，可實現長達2000km的無電中繼傳輸。

        隨著40GDWDM系統的商用，100GE以太網等的規范和對于業務的預測，催生了業界對于100G傳輸需求的關注，ITU-T、IEEE和OIF等標準組織都開展了100GE或100G傳輸等方面的標準和研究工作，設備制造商和運營商也對于100G技術的研究和應用給予了較高的關注，近兩年開展了各種試驗，證明100G傳輸成為現實的可能性。隨著技術和標準的不斷發展，特別是業務網絡傳輸需求的擴展，100G技術將在今后的2～3年內逐步發展起來。

         對于國內電信運營商來說，前有10G系統的不堪重負，后有100G系統的窮追猛趕，市場留給40G系統部署的時間并不多。而今明兩年，無疑是部署40G的最佳選擇。

         平滑升級是應用關鍵

         新技術的推廣使用固然必要，但新舊技術的兼容使用才是40G推廣前期的關鍵。

      “從10G系統升級的前提是，40G方案具備平滑演進的特點。”工信部電信研究院標準研究所張海懿強調。平滑升級特點包括在現有的10G傳輸系統上即插即用，平滑升級到40GDWDM系統；在現網各種類型暗光纖不需額外改造即可新建40G波分系統；傳輸距離/容量要能充分體現出經濟效益，也就是相比10G更高的性價比。

         此外，由于40G的使用，還將牽扯到運營商網絡投資、承載網規劃和網絡運維等問題，運營商也希望借助建設40G優化和提升自己的承載網性能，已經投入40G建設的中國電信和中國聯通，都對40G如何提升網絡性能進行了充分的研究和論證。

         在目前骨干網光纜建設已基本完成，10G波分系統已廣泛部署的情況下，理想的40GDWDM方案應同時滿足以下要求：達到目前10G波分系統4倍的容量；達到目前10G波分系統相同或更好的傳輸距離；達到目前10G波分系統相同或更好的光纜兼容性；可重復利用已有的光線路系統，包括光放大器和ROADM，不降低其性能，無需額外投資。因此，通過選擇可支持業務平滑升級、10G和40G混合運行的系統將是目前有效降低初期建設成本的可行方式。隨著40G成本的持續降低和業務需求的逐步明確，40G的擴容成本也會有效降低。40G與10G協作傳輸，必須解決波長信道設計、色散/PMD色散補償、信道均衡和與現有系統的兼容等問題。為了能讓40G兼容使用和平滑升級，40G廠商正在致力于提供波帶化設計體系、精細色散補償、極化模色散補償、可編程增益均衡器等先進功能，從而實現對40G波道的最佳匹配，能夠保障在現有10G系統的線路設計中，平滑引入40G信道，并對已有業務無影響，為客戶提供各種類型節點的網絡設計，所設計網絡也可平滑升級到40G。