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面向5G时代的端到端E-OTN方案,与您共筑美好未来

2019年10月31日 17:17  中兴通讯  作 者:刘俊娟

导读:5G时代,中兴通讯立足于OTN网络的演进方向,提出面向未来的E-OTN解决方案,即“End to end”部署,“Elastic”网络,及“Enhanced” 性能,全方位满足客户需求。该系统搭载业界最高集成度1.2T超100G芯片,采用中兴专有的Flex Shaping技术, 可灵活适用于骨干、城域及DCI等场景,并创造多个业界之最。截止到目前,E-OTN方案已广泛应用于100多个国家,100G/400G OTN方案部署超过400多个。

1. 5G时代光网演进驱动力 近年来,4K高清视频已逐渐普及,VR/AR、全息影像等新业务不断涌现,导致带宽需求呈指数增长。OVUM报告显示,预计到2023年约有79.32%的IP流量为视频业务,这将消耗巨大的带宽资源。为迎接此挑战,固网CDN不断下沉,以减轻OLT上行带宽压力。即便如此,OTN 到 CO机房仍然成为必然趋势;无线网络为保障5G时代eMBB业务需求,“光进铜退”成为网络改造的必由之路。带宽的急剧需求使OTN市场不断增长、OTN网络不断下沉成为大势所趋。

同时,当今自媒体时代,数据具有“随时”“随地”“随意”爆发式接入的特点,为此,网络架构正在向云化和虚拟化演进,以保障业务调度的灵活高效性及用户最佳体验。OTN作为综合承载的基础网络,同样面临着如何自我演进的问题。

综上所述,构建一个涵盖接入、汇聚、核心以及长途干线层的“端到端”OTN极速管道,实现业务“光速智能直达”,是未来承载网络发展的必然趋势。下文将与您分享中兴通讯E-OTN方案在5G时代引领极速传输管道、构建强健灵活站点及打造智能便捷运维方面的能力及未来演进之路。

2. 引领极速传输管道 20世纪60年代“光纤之父”高琨提出光纤理论,1981年第一代光纤面世,这一伟大发明促成了互联网的出现,为现代通讯科技带来革命性的变化。WDM/OTN系统随之发展,其天然的大带宽、低时延及超长距离等特性使信息可自由传达五湖四海。

2.1超宽管道及关键技术 中兴通讯自WDM技术问世,便开始第一代产品的研发及商用,随着通讯网络从2G到5G的发展,业务对带宽需求日益增长,伴随光电器件技术工艺的不断提升,单波速率从2.5G、10G、40G提升至100G及今天的600G,以满足带宽需求。单波速度及单光纤容量不断提升,是提升频谱效率及扩展带宽的主要手段,是技术集大成不断发展的结果,其主要包括模块调制技术、光路技术等。

模块调制技术:首先,波特率提升是单信道速率增加的基本方法,如从100G时代的32Gbaud到400G时代的64Gbaud,以及未来800G/1.2T时代的96/128Gbaud。波特率的提升可实现相同带宽下更少的光组件数量,从而降低系统功耗及空间占用。其次,配合高阶调制技术可提升频谱效率及传输容量,但阶数越高的调制要求更窄线宽的激光器及更高性能的光电组件,同时因星座图过密会导致传输距离受限。中兴通讯基于SDO及Flex Shaping的B100G方案可实现单芯片业界最高容量1.2T,容量与距离匹配最优化,最大化网络价值。

光路技术:因受当时器件工艺水平限制及香浓极限的不断逼近,扩展更宽的频谱成为当前提升带宽的唯一途径。如传统频谱采用C波段4THz(等效80波50GHz)频谱宽度,目前中兴通讯支持C+ 波段4.8T(等效96波50GHz)及C++波段6T(等效120波50GHz)的频谱宽度,未来将继续向L波段扩展,实现带宽倍增,这一过程需要系列配套的的业务板、合分波板、放大器及监控系统的演进。此外,中兴通讯也在积极研究新型光纤系统下OTN传输性能,如少模多芯光纤及光子晶体光纤等,以寻求更大带宽。

2.2超长距传输及关键技术 无电超长距传输能力是衡量WDM/OTN系统性能的主要指标。因传输距离的提升,可大大减少电中继数量,从而节省客户投资。提升传输距离除了采用新型低损大有效面积光纤(如G.654E)外,在系统设计上主要包括业务单板技术及光路技术,中兴通讯E-OTN方案在这两方面均积累了多年的经验实践及创新专利。在业务单板方面,第四代FEC技术可提升传输距离约30%;Flex Shaping技术通过对星座图概率整形、增加欧氏距离及混合调制等,最大限度提升传输距离。在光路技术方面,中兴通讯专利的光域优化技术,相比电域优化方案提升WSS穿通数量50%;高功率放大器,遥泵技术及低噪声拉曼放大器进一步改善线路传输性能,实现超长距传输。目前,中兴通讯E-OTN方案100G系统传输距离可达10,000km,200G系统传输距离超过5,000km,400G系统传输距离超过800km。在2019年中国移动现网测试中,中兴通讯16QAM单载波400G取得最长传输距离,超过600km。

3. 构建强健灵活站点 正如上文所述,5G时代要求网络具备强健、灵活、高效等特点。现阶段,承载设备种类多、网络层次复杂、运维效率低。运营商在网络性能、成本、能耗、空间等方面均面临着严峻的挑战和压力,此背景下促使OTN光电交叉平台应用越来越广泛。中兴通讯光电混合调度系统不断创新,强健灵活与架构简化方案并存,构建按需OTN网络站点。

电层方面,中兴通讯最早实现64T单子架商用,并可升级至128T;为保证大型DC无阻调度,推出业界最大192T集群系统,并可升级至384T。这一能力得益于中兴通讯多年在该领域自研交叉、成帧等高性能芯片的技术与经验积累,打造高集成度、大容量及超低功耗的精品平台。如128T平台Gbit功耗降至0.23W,相对于64T平台降低了40%,有效降低OPEX。同时,该系统支持L0-L3多业务统一承载,按需随选。在2018年底中国电信组织的M-OTN测试中,中兴通讯首家完成SR/MPLS over OTN功能测试,性能优异。

光层方面,随着核心站点维度的增加,传统ROADM方式站内光纤连接复杂程度呈几何级增加,这给运营带来了极大不便,也难以满足业务快速开通需求,中兴通讯32维OXC系统基于全光背板交换及光标签技术,可实现自动光交叉,有效避免错连问题,运维开通时间从周降至小时,大大减轻运维人员负担及运维成本。同时相比ROADM系统,OXC单板集成光放、监控等功能,空间节省约80%。未来,该系统三层架构支持升级至48维,满足海量业务的多方向灵活快速疏导。

4. 打造智能便捷运维 5G元年已经来临,通信网络将从服务于人,走向全面服务于数字化社会。网络规模的不断扩大,垂直行业新型场景丰富,需求千差万别,因此网络运维面临更加复杂的挑战,管理、控制要求更加精细化,传统以人为主的管理模式,越来越难以适应网络发展的要求。网络运维向智能化方向进化,将是5G时代网络演进的必然选择。

同时,网络智能自动化之路,是从全人工方式,经半自动化,全自动化再到智能化的漫长的演进历程。对于OTN智能化领域,当前处于从半自动到全自动演进中,基于管控融合的统一调度平台,在业务部署、开通、运维、优化的整个生命周期进行了能力的全新提升,如业务开通时间从小时级缩短为分钟级;业务可按KPI需求制定相应策略,包括最低时延策略,满足金融等时延敏感业务需求;BOD按需调整带宽策略,实现不同时段按需自动调整宽度,降低最终用户支出,提升运营商带宽利用效率;动态路由保障策略,最大限度保障VIP用户的“钻石级”连通等。 2019年,中兴通讯协宁夏联通,打造智能、开放的省本一体化管控平台,验证了SDN架构下光传送网在业务发放、带宽调整等方面的创新。

未来,基于SDN的管控体系,将进一步融合AI及大数据技术,通过AI算法实现对光网络快速根故障定位、风险预测提前干预、流量预测自动优化等功能,创建一个更加智能、便捷、高效的光网络,带来更加友好的5G网络体验。

5. 全球实践 中兴通讯通过20多年在WDM/OTN领域的探索与耕耘,积累了丰富的经验和深厚的技术,并与全球主流运营商展开了广泛的合作。截至目前,中兴通讯100G OTN网络全球实践已超过400个,超100G OTN商用项目超过50个,包括中国移动、中国电信、中国联通、Telefonica、VEON、MTN、韩国LGU+、泰国true、越南Viettel等。

根据著名分析机构OVUM最新报告,中兴通讯Access WDM市场份额排名第一,OTN switching 及Metro WDM市场排名全球第二。在国际知名电信、软件和IT服务咨询公司GlobalData最新的产品评级报告中,中兴通讯ZXONE 9700产品保持在“核心分组-光传送”及“城域分组-光传送”类别的“Leader”地位,ZXMP M721 产品保持在“接入分组-光传送”类别的“Very Strong”地位。

“精诚服务,凝聚客户身上”是中兴通讯一直秉承的宗旨,未来,中兴通讯将持续加强WDM/OTN新产品及技术的研发投入,与全球运营商及客户亲密合作,构建“极速超宽”“智能便捷”的E-OTN光网络,共筑5G时代美好未来。

编 辑:孙秀杰
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