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人民邮电:十二五,光网络发展前景光明——访烽火通信科技股份有限公司副总裁何建明

发布时间:2011-07-14   分享到:

  今年是“十二五”开局之年,也是通信行业实施“十二五”规划、加快创新转型、推进两化深度融合、促进经济社会信息化水平全面提高的关键年。在实现“十二五”关于提升信息化应用水平各项目标的过程中,基础网络的建设与升级无疑是不可或缺的重要环节。为此,记者专门采访了烽火通信科技股份有限公司副总裁何建明,请他为我们阐述十二五期间,光网络建设、发展与技术升级的有关话题。何建明认为,我国三大电信运营商都高度重视光网络在整个基础网络当中的作用,十几年来,在光网络建设方面的投入也一直保持在较高水平。因此业界也出现了类似“宽带网资源过剩”等不同的论调。对此,何建明表示,近年来各种新的技术概念、新的业务不断推陈出新,对光网络提出了更高的要求,按照行业的规律,网络能力必须要超前业务发展需求1-2年,因此在“十二五”期间,光网络的发展前景是十分光明的。

  光网升级动力源源不断

  何建明表示,最近20年通信业的发展非常快,各种新概念、新业务不断推陈出新。当前,移动互联网、三网融合是发展热点,同时政府大力支持和鼓励物联网、云计算等战略新兴产业发展,因此信息通信将成为推动未来社会和经济发展的主要动力之一。所以,我们欣喜地看到,促使网络进步的动力是源源不断的。

  据记者了解,截至目前,全球已经有30几个国家发布了国家宽带计划,以支持基础网络建设,促进业务开放竞争。已有13个国家出台了总计500亿美元的扶持政策。我国“十二五”规划中也提到要加快相关网络发展:我国将构建下一代信息基础设施,统筹布局新一代移动通信网、下一代互联网、数字广播电视网、卫星通信等设施建设,形成超高速、大容量、高智能国家干线传输网络。引导建设宽带无线城市,推进城市光纤入户,加快农村地区宽带网络建设,全面提高宽带普及率和接入带宽。中国电信运营商也启动了相关的宽带推进计划,例如中国电信已启动“宽带中国、光网城市”发展战略。

  何建明认为,新业务对网络发展提出了更高要求。为了满足业务需要,单用户带宽将持续增加。在所有的新业务中,视频业务是最消耗带宽的,因此成为网络发展的最大驱动力。考虑到融合视讯、高清iptv、高清视频通信等新业务的发展情况,预计2010-2015年每用户接入带宽将达到20-50mbps,2020年前将达到100mbps。由此可见,业务驱动光接入技术发展。而接入带宽的提高,将带来核心路由器容量急剧扩展,而中继带宽的膨胀又进一步驱动了高速光传送网的发展。


  构建适应全业务运营的基础光网络


  网络的发展必须适应全业务运营的需要,而光网络作为重要的基础网,在业务发展的驱动下,也分别朝着各自的方向不断演进。对此何建明认为,目前全业务运营商一般采取“两张网”分别解决家庭、企业、个人(移动业务)的接入。具体而言,通过mstp/ptn/erouter实现基站、大客户等高等级的业务接入;通过pon解决家庭公客的宽带接入。而在核心层采取ip wdm/otn的网络架构。目前,光网络包括光传送和光接入两个层面:其中λ技术、otn、ptn等属于光传送技术;pon属于光接入技术范畴。何建明为我们介绍了几个关键技术的发展方向。

  首先是光传送网主要技术的发展情况。
  ——λ技术发展推动了dwdm的不断演进
  目前dwdm光传送的单波速率已经从2.5g、10g发展到目前的40g、100g;波道数也从8到16、32、40、80甚至160;传输距离从lh到elh到ulh;智能化技术也比较踊跃,例如otn、roadm、ason等等。可见,衡量光传输技术的关键因素有更高速率、更大容量、更长距离之外,还有增加智能。智能的特性将有助于光网络减少光电转换的次数,在光层能够处理的问题都交给光层处理。
  而λ技术的发展核心作用是解决光传输损伤问题。目前典型的解决之道是采用调制与编码技术、放大技术、色散补偿技术、fec技术等。此前主流的应用是10g、40g,目前100g系统也走向成熟,可以做到与10g/40g系统同站。预计100g dwdm 2012年逐步走向商用。
  据何建明介绍,烽火超100g技术——160g otdm系统已经实现400km无误码传输,是国内首次通过otdm结合fec成功验证171.2gb/s系统在400km实际光纤中无误码传输的案例,另外1tb/s co-ofdm系统实现了1040km传输,这更是全球首次成功验证1.08tb/s 16-qam ofdm(ldpc编码)信号传送1040km无误码。

  ——otn加大节点处理能力
  据何建明介绍,otn主要用来解决业务调度和传送容量的矛盾。从技术发展的方向来看,一是多维度roadm,直至全光网;二是大容量oth。
  目前,otn电交叉容量继续做大,但并不需要无限做大,因为光层调度效率更高,电层可以作为子波长。otn再与packet处理融合,就是p-otn,在当前ip网极度轻载、骨干网链路带宽利用率只有10%~30%的情况下,采用多级ip/mpls网络,业务从源到宿要经过多级,导致大量中转业务,核心路由器容量需求不断攀升,而p-otn可以通过标签识别,实现“旁路”功能,节约核心路由器的接口数量,降低对容量的要求,大量节省整个网络的capex。

  ——ptn加快了传送网ip化进程
  据何建明介绍,现有传送网主要由sdh/mstp来承载、通过静态指配方式完成时隙交叉和业务调度,但随着分组业务逐步占据绝对主流,sdh/mstp在传送容量和承载效率方面已经力不存心,而ptn(mpls-tp)是基于ip内核的多业务承载平台,具备强大的分组传输性能和完备的保护机制,不仅可以提供对移动回传业务的承载,同时也可以提供诸如大客户专线、iptv等业务的承载,网络架构和运维模式与现有sdh类似,是传送网升级和转型的较好选择。
  设备形态方面,ptn核心汇聚设备可以支持丰富的l3功能集,可以更好的支持未来业务的灵活扩展,并继续向大容量演进(640g交叉、40ge线路速率)。尽管业界对ptn还是ip ran(ip/mpls)技术体制存在争议,但何建明认为,二者在功能集和设备形态方面逐步走向融合(如ptn和ip ran共平台)。

  其次,何建明还进一步介绍了光接入网发展方向。何建明认为,接入层网络场景多、规模巨大、投资收益要求高,使得每个时期主流技术生命周期都达到10年左右。在接入领域,用户带宽需求是驱动接入技术发展的核心动力,光纤入户是趋势,波长入户是终极目标。

  ——epon、10g epon
  ieee802.3ah定义了1.25g速率的 epon技术标准。2004年标准制定完成,2005年与以太网的基础标准ieee802.3标准合并为一个标准,技术最成熟并率先开始规模商用,至今全球应用规模已超过5000万线。
  ieee802.3av在继承1.25g epon大部分技术特征的基础上,研究制定了10g epon物理层和数据链路层。10g epon技术是对epon技术的速率升级和功能扩展,可实现对epon技术的完全兼容,10g epon和epon可共存于同一个odn.10g epon标准于2009年正式发布,产业链迅速发展,是epon网络带宽升级演进最理想的选择。
  此外, ieee802.3av牵头成立了ieee p1904.1工作组,成员包括知名运营商和系统设备商,重点解决不同厂家epon/10g epon传输、业务、控制面的互通性问题,另一方面在管理层,该标准覆盖了设备管理、业务管理、节能等,将进一步提升epon/10g epon技术的运维管理能力,。

  ——gpon、xgpon
  gpon技术技术由fsan在2001年初提出, 2004年itu-t颁布了g.984标准。gpon技术采用上行1.25g、下行2.5g的非对称速率,基于gfp封装和类似sdh的8khz定长帧结构使其在同步和高实时性业务承载上更具优势,但作为后来者的gpon面临着运维管理习惯重新接纳以及和epon网络无法共存于同一个odn的问题,技术推进并不顺利。为实现gpon向更高速率的技术演进,itu-t于2008年底启动了xgpon1的标准化工作,xgpon1将采用上行2.5g、下行10g的非对称速率。xgpon1和gpon波长划分完全独立,意味着xgpon1也不能和gpon在同一个odn内共存。目前xgpon1标准工作刚刚完成,产业链处于起步阶段。
  在上述两种演进方向中,10gepon产业链成熟,在芯片、光模块、测试、应用等各个环节都有大量的产业力量支撑,具备了商用化的条件,可以完全满足未来5年以上的带宽增长需求。而具有更大带宽容量、更长传输距离的wdm/wdm-tdm  pon技术 将在未来5年内逐步成熟,成为光纤接入的终极技术,该技术产业也需要得到国家的高度关注。据何建明介绍,烽火作为牵头单位承担了国家863课题“低成本的多波长以太网综合接入系统(λ-emd),今年7月该863项目已完成,实验网采用wdm-tdm pon,支持单纤32波,单波支持1.25g/2.5g epon,支持1:32/64光分路比。今年内,将在上海建设3000 户的试点工程。
  综上所述,何建明表示,新业务的发展是光网络不断向前演进的核心动力,而高带宽、大容量、分组化、光纤到户是十二五期间下一代光网络技术和产品的重要发展方向。

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