技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未落定 400G大規(guī)模部署還需等風(fēng)來(lái)

　　ICCSZ訊    近日，2015-2016年中國(guó)聯(lián)通IP城域網(wǎng)高端數(shù)據(jù)設(shè)備集中采購(gòu)結(jié)果揭曉，華為獲得核心路由器和業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)新建部分份額第一，此次集采主要面向新建網(wǎng)絡(luò)，包括核心路由器、業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)部分;而核心路由器是其中最核心的部分，要求具備400G平臺(tái)能力。由此可見(jiàn)，運(yùn)營(yíng)商及廠(chǎng)商在光網(wǎng)絡(luò)方面針對(duì)400G全面發(fā)力，將持續(xù)引領(lǐng)400G高端路由市場(chǎng)。

　　“隨著5G的到來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的卓越式發(fā)展，全球帶寬需求呈爆炸式增長(zhǎng)，400G將是未來(lái)下一代骨干網(wǎng)升級(jí)和新建的方向。”呼倫貝爾聯(lián)通光纖接入網(wǎng)專(zhuān)家胡傳勝在接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示。

　　盡管業(yè)界對(duì)400G充滿(mǎn)眾多期待，但技術(shù)尚不成熟、光纖標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題局限了其發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商對(duì)400G更多是停留在實(shí)驗(yàn)室或試點(diǎn)階段。由于光纖的傳輸容量已經(jīng)逼近信道的香農(nóng)極限， 400G系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度大大增加，同時(shí)還需兼顧控制成本問(wèn)題，因此想要突破香農(nóng)極限的理論，光網(wǎng)絡(luò)還需從長(zhǎng)計(jì)議。

　　突破新型光纖

　　海量的數(shù)據(jù)激增，促使光傳輸網(wǎng)絡(luò)持續(xù)演進(jìn)，從一開(kāi)始的40G到目前正在規(guī)模部署的100G，再到面向下一代骨干網(wǎng)的400G等更高速率WDM，光傳輸網(wǎng)絡(luò)性能的持續(xù)提升，使得廠(chǎng)商的研發(fā)方向逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥黄乒饫w性能瓶頸，研發(fā)適用于400G時(shí)代的新型光纖技術(shù)，滿(mǎn)足未來(lái)光傳輸網(wǎng)絡(luò)超高速率、超大容量、超長(zhǎng)距離的傳輸需要。

　　光網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)演進(jìn)離不開(kāi)光纖的長(zhǎng)足進(jìn)步，而400G干線(xiàn)傳輸系統(tǒng)對(duì)光纖的低損耗性能提出了更高的要求。胡傳勝進(jìn)一步表示：“在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的常用光纖包括G.652和G.655都存在技術(shù)障礙，具體表現(xiàn)為系統(tǒng)無(wú)中繼傳輸距離較短。”

　　而中國(guó)移動(dòng)在2014年的現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試中也印證了上述結(jié)果，以現(xiàn)有的調(diào)制解調(diào)及信號(hào)處理技術(shù)，無(wú)論是超低損耗的G.652或業(yè)界推崇的G.655光纖均無(wú)法有效支撐400G超長(zhǎng)距離無(wú)中繼傳輸?shù)囊?，因此，研發(fā)新型光纖勢(shì)在必行。

　　當(dāng)前，光纖技術(shù)正在往三個(gè)方向發(fā)展，首先是超低損耗光纖，其次是大有效面積光纖，最后一種是大有效面積和超低損耗光纖的有機(jī)結(jié)合。運(yùn)營(yíng)商和廠(chǎng)商在選擇技術(shù)路徑時(shí)，大多數(shù)選擇了第三種也就是新型光纖G.654。

　　業(yè)界普遍認(rèn)為，在大跨段領(lǐng)域， G.654光纖成為當(dāng)前400G超高速骨干傳送用光纖的最優(yōu)選擇，原因是其同時(shí)結(jié)合超低損耗和大有效面積兩大特性，可實(shí)現(xiàn)“一步到位”，另外，G.654 光纖在特定的工藝下還能夠具備優(yōu)異的宏觀彎曲和微觀彎曲性能，進(jìn)一步滿(mǎn)足復(fù)雜環(huán)境的部署需要，可以為未來(lái)400G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模部署“鋪路”，為400G、 1T等超100G技術(shù)的落地提供強(qiáng)有力支撐。

　　雖然G.654光纖此前在海纜中應(yīng)用較多，但是目前，業(yè)界在G.654光纖陸用以適應(yīng)超100G系統(tǒng)部署上已達(dá)成共識(shí)，不過(guò)事實(shí)上，G.654光纖還需過(guò)多道坎，才能真正實(shí)現(xiàn)商用。

　　首先，G.654光纖標(biāo)準(zhǔn)制定尚未確定，ITU-T正在制定G.654標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)今年9月才會(huì)正式發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)的G.654光纖，這進(jìn)一步制約了商用的規(guī)劃。其次，G.654光纖價(jià)格較高，進(jìn)一步影響了400G網(wǎng)絡(luò)普及。據(jù)了解，目前G.652光纖市場(chǎng)單價(jià)約60元，而LL G.654光纖單價(jià)為180元;ULL G652光纖單價(jià)為270元，ULL G654光纖單價(jià)更要價(jià)1200元。因此，部分運(yùn)營(yíng)商對(duì)400G系統(tǒng)的商用一直持觀望態(tài)度。

　　不過(guò)，與G.652光纖相比，G.654光纖的敷設(shè)人工成本、維護(hù)成本可控，唯一增加的是光纖產(chǎn)品本身的價(jià)格帶來(lái)的成本提升，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，隨著產(chǎn)量的提高，光纖的價(jià)格會(huì)逐步下降，屆時(shí)400G系統(tǒng)的成本勢(shì)必也會(huì)隨之走低。

　　已現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)

　　在各大廠(chǎng)商探究G.654光纖新品的同時(shí)，中國(guó)聯(lián)通已經(jīng)開(kāi)啟了400G測(cè)試。分別在新疆和山東建設(shè)了兩條400G光纜。其中新疆是從哈密到巴里坤長(zhǎng)140公里，山東是從濟(jì)南到青島長(zhǎng)420公里。

　　該測(cè)試基于G.652和G.654光纖開(kāi)展，以驗(yàn)證不同光纖最佳入纖光功率和驗(yàn)證G.654光纖傳輸性能。哈密到巴里坤段將轉(zhuǎn)入長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)階段，利用光纜自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，收集工作環(huán)境變化下的光纖性能變化數(shù)據(jù)。濟(jì)南到青島段三季度將開(kāi)展400G現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試。目前這兩條光纜建設(shè)均已初步完成，并即將完成驗(yàn)收。

　　中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院首席專(zhuān)家唐雄燕表示，新技術(shù)、新產(chǎn)品的引用，運(yùn)營(yíng)商需要充分的論證。對(duì)于400G現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)，中國(guó)聯(lián)通設(shè)置了詳細(xì)的流程。將從著色光纖、光纖套塑、纜芯絞合、光纖護(hù)套、光纜出廠(chǎng)、光纜運(yùn)輸、敷設(shè)接續(xù)、400G測(cè)試、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)每個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，并在著色光纖伊始進(jìn)行入場(chǎng)測(cè)試、光纜出廠(chǎng)驗(yàn)收測(cè)試機(jī)械性能和環(huán)境性能測(cè)試。

　　盡管運(yùn)營(yíng)商都在推進(jìn)400G測(cè)試，但是距離正式商用似乎還有一段距離。以聯(lián)通為例，中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究部沈世奎認(rèn)為，商用進(jìn)程要視試驗(yàn)進(jìn)展情況而定，目前中國(guó)聯(lián)通的400G測(cè)試僅敷設(shè)了400多公里G.654光纖，未來(lái)要隨著試驗(yàn)深入，將試驗(yàn)長(zhǎng)度延伸至500多公里，以逐步接近商用目標(biāo)。但是沈世奎強(qiáng)調(diào)，“這需要一個(gè)過(guò)程，不能馬上就進(jìn)行商用。”

　　標(biāo)準(zhǔn)需統(tǒng)一

　　另外，困擾400G發(fā)展的還有標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。胡傳勝向記者表示，在光通信領(lǐng)域的40G時(shí)代，雖然很早就進(jìn)入了大眾的視線(xiàn)，而且也被業(yè)內(nèi)一致認(rèn)為將成為大規(guī)模商用的方案，但是，由于其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未統(tǒng)一，多種技術(shù)制式并存導(dǎo)致了互通性差、成本高、商用化進(jìn)程慢。因此進(jìn)入寒冬期，直到后期光通信整體領(lǐng)域回暖才走出“冷宮”，但那時(shí)留給40G的機(jī)會(huì)已經(jīng)所剩無(wú)幾了。

　　100G時(shí)代，在標(biāo)準(zhǔn)未出爐之際也經(jīng)歷過(guò)標(biāo)準(zhǔn)大戰(zhàn)，幸好阿爾卡特朗訊的PDM-QPSK調(diào)制方式以?xún)?yōu)良的性能統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)，100G才得以大規(guī)模部署，幸免于難。

　　同樣，對(duì)于超100G的標(biāo)準(zhǔn)，不可避免的也存在著標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)。命運(yùn)多舛的40G已經(jīng)給出了警示，標(biāo)準(zhǔn)能夠盡快確定并統(tǒng)一，400G才不會(huì)重蹈40G的覆轍。

　　因此，超100G是目前光纖通信領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化工作的重點(diǎn)之一，電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)開(kāi)展超100G標(biāo)準(zhǔn)研究和制定工作，在400G傳輸系統(tǒng)性能、測(cè)試方法以及相關(guān)光器件模塊等領(lǐng)域開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化研究工作，已取得階段性進(jìn)展。

　　IEEE的802.3工作組主要負(fù)責(zé)400GE接口的標(biāo)準(zhǔn)化工作，相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)于2014年研究立項(xiàng)，截至目前已完成了草案的編制和討論，在接口結(jié)構(gòu)類(lèi)型、子層劃分、功能配置、數(shù)據(jù)格式開(kāi)銷(xiāo)以及不同類(lèi)型光纖傳輸方案等多個(gè)方面達(dá)成一致，但在應(yīng)用代碼的性能參數(shù)定義與規(guī)范，以及各通道FEC編碼和實(shí)現(xiàn)方式等一些關(guān)鍵問(wèn)題上還需要進(jìn)一步研究和討論，預(yù)計(jì)2016年內(nèi)完成技術(shù)內(nèi)容變更，2018年初正式發(fā)布。另外，一般來(lái)說(shuō)，傳輸標(biāo)準(zhǔn)會(huì)在以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)出來(lái)后才有定論，因此，400G傳輸標(biāo)準(zhǔn)還有相當(dāng)?shù)囊欢温芬摺?/p>

　　當(dāng)然，進(jìn)步毫無(wú)止境，超100G技術(shù)還面臨很多挑戰(zhàn)和亟待解決的問(wèn)題，也讓業(yè)界更加期待新型光纖等具有革命性的新技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，隨著未來(lái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的塵埃落定，400G必將走向成熟，構(gòu)建未來(lái)的智能化光網(wǎng)絡(luò)。