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40G大家谈
作者:本刊记者 蔡君/文    时间:2008-10-30 15:36:53  来源:  通讯世界www.tele.com.cn
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本世纪初,单波40G光传输系统开始崭露头角,当时很多人都相信它将很快获得规模化的商用,但随着互联网泡沫的破裂,整个通信业陷入低谷,40G技术在沉寂一段时间后,现在又卷土重来。据HeavyReading调查数据显示,在未来3年里,60%的运营商将会选择40G光网技术。不久前,中国电信的上海到无锡40G波分复用商用项目更是让40G走到风头浪尖上。经过长时间的等待后,40G光传输系统是否已迎来大规模商用的起点?

为此,《通讯世界》特邀在光通信领域具有举足轻重地位、且是40G光传输系统领域的领导者,包括:中兴通讯、爱立信、华为、烽火通信和上海贝尔阿尔卡特等企业的嘉宾,就40G技术的发展现状和前景各抒己见。

特邀嘉宾:(排名不分先后)
上海贝尔阿尔卡特公司副总裁   桑须雷
中兴通讯公司40G产品经理   夏  焱
华为技术有限公司WDM产品管理部部长   方光祥
烽火通信发展规划部总经理   张世海
烽火通信光通信产品部总经理   何建明
爱立信公司宽带网络方案部高级产品经理   李  翔

40G缘何盛装归来?
40G技术从诞生到现在可以说经历了不少的起伏,并曾一度沉寂,是什么原因造成了现在其又重回人们的视线,被越来越多的人们看好其商用前景?

桑须雷:
近年来,随着三重播放、视频点播和互联网高速接入等数据业务的迅猛增长,主要业务提供商对业务带宽的需求正以几何级数方式增长。在泡沫时期建设的大量多余带宽今天几乎已经全部用尽,网络目前正面临带宽的缺乏。随着信息社会对信息需求的飞速增长,信息传送量与日俱增,必须不断提高光纤通信系统的传输容量才能满足信息传送量增长的需要。

不仅如此,现在IPTV业务已经具备开放条件,各电信运营商纷纷提速各自的本地接入速率,网速从以往的512K/1M的接入速率向10M/100M的方向发展,大区间的业务流量迅速增加,运营商均开始把以往10G速率为主的数据设备升级为处理效率更高的40G系统,因此40G长距传输成为近期光传输的迫切需求。

夏焱:
2007年底,中国宽带用户的数量超过1亿,而接入带宽也从512K提升到2M,这一发展形成了巨大的带宽需求。2005年以来,IPTV开始了规模商用,据Informa Telecoms and Media研究显示,2007年,全球IPTV用户总数增长了117%。业内人士认为,中国将成为IPTV产业发展潜力最大的市场,而2008年的奥运会成了IPTV发展的有力助推器,专家预计2008年中国IPTV用户将接近800万。按照“标清电视”的需求,每个用户的带宽需求大约是2M左右,如果下一步上“高清电视”,每个用户需要8M的带宽。此外,在3G这一大趋势下,移动数据业务有望取得更快的发展,用户可以直接享受到移动流媒体业务,用户的增长与带宽的增长相乘的结果,也对传输带宽提出了更高的要求。
夏焱认为40G可以有效缓解传输带宽压力,为用户和运营商带来收益

传输需求的激增,使得的骨干网主流的800G带宽显得应接不暇,中国电信传输骨干网带宽增长幅度达到40%,而在东南沿海地区,城域网内的流量已经接近1000G。目前国家干线的800G网络,一般也只能满足2~3年的带宽需求。

正是由于网络视频应用、IPTV、3G等新兴高带宽服务的兴起和繁荣,刺激了通信带宽需求的持续增长。而40G DWDM较目前大规模使用的10G DWDM容量提高了4倍,可以有效缓解传输带宽压力,使用户享受更快的宽带服务,为运营商带来更大收益。

40G的价值何在?
如果说用户和新业务对带宽的需求是当前40G技术发展的主要驱动力,那么40G技术的商用能够为用户、运营商、乃至整个通信产业带来哪些价值呢?

方光祥:
从总体上来看,因流量激增而促使网络对大带宽调度的需求产生,是40G的根本驱动力;核心路由器互联则成为40G的关键驱动力。与10G相比,40G具有诸多优势。除了40G能够更好地满足IP宽带业务流量增长的需求之外,40G的集成度比4个10G集成度更高,从而在节省空间、节电以及管理等方面具备优势;而且,从长远来看,40G维护简单,在后期节省运维成本、提高管理调度的能力等方面具有很大优势。

何建明:
从光通信未来发展看,大容量长距离传输、分组化、智能化、宽带化将是未来光网络发展的方向,其中,大容量传输一直是光通信追求的目标,也是光通信发展的主旋律,40G系统的应用和产业化对光通信产业具有重要意义。从技术层面看,10G系统到40G系统是光通信技术的新跨越,也为更高速率光系统的研究打下良好的基础;从需求层面看,主流的路由器已经可以提供40G光接口,对40G光传输提出了现实的需求,同时,现在广泛应用的80×10G系统在一些重要干线上已经不能完全满足传输容量的需要,迫切需要更大容量的80×40G系统来支撑;从应用层面看,40G系统可以简化网络层次,降低CAPEX和OPEX。

张世海:
目前运营商已开始40G光网络系统建设。对于由于速率提高带来的线路和系统的限制,当前通过如编码技术、色散管理、功率均衡、增强FEC等技术进行了较好的解决,已经完全具备商用条件。40G系统的应用将对整个光通信产业带来重大意义,具体体现在以下方面:

* 40G系统的应用简化了核心网络,实现了数据节点40G信号承载,提高了端口效率和光传送节点业务调度转发效率,降低了网络管理和维护的复杂度,减轻了链路捆绑的数量和压力。同时,拓展了核心网络单节点的业务处理能力,使得网络具有更大扩容空间。
* 40G系统的应用适应了IP数据网络节点端口速率不断提高的要求,提高了频谱效率。
* 40G系统最大优势还在于降低了网络建设投资,特别是随着供应链的成熟和商用量的增加,成本下降趋势会更加明显。同时,网络运行维护成本、复杂性和备件数量也明显下降。
* 40G系统的应用,符合建设环保和绿色通信环境的要求。由于速率提高,减少了同等容量的功耗、占地、体积和散热等。

40G商用情况如何?
在过去的两年中,全球各大运营商对40G技术大力追捧,这也引起了业界巨头们对它趋之若鹜, 2009年会不会成为40G商用的转折之年?

夏焱:
进入2008年后,全球40G传输商用化进程出现明显的加速迹象,运营商对40G的部署表现出浓厚的兴趣。对全球影响最大的是北美的AT&T和Sprint于2007年正式发布40G DWDM全国骨干商用网络的部署,但进展并不顺利,已比原计划推迟,到目前为止还没有完成。紧跟着其它运营商如Telefonica、DT、FT、BT、NTT、KPN、TI、Arcor、Viatel等先后启动40G DWDM网络建设,试水40G应用。

何建明认为40G系统的应用和产业化对光通信产业具有重要意义欧美运营商AT&T、Telefonica已经启动40G全国骨干网项目的运作,AT&T计划建设6万公里的纯40G长途网络,采用40G+ROADM技术,计划2009年大规模建设。西班牙Telefonica,10G/40G混传,同样采用40G+ROADM技术,2008年已经开始建设。Vodafone、比利时电信等更多的运营商,也将于近期启动40G网络建设。

方光祥:
在国内,自从2005年中国电信与传输所等合作成功开通了国内第一个上海至杭州的80×40G DWDM实验工程后,中国电信和中国网通都进行了40G DWDM传输设备的招标,作为40G试验网,为40G规模应用探路。近日,中国电信宣布上海到江苏无锡段的40G波分传送网正式开工,这是中国首个40G 波分商用网络,华为凭借领先的编码技术、全球范围的规模应用和完善的工程服务经验等优势,成为该网络的独家供应商,为中国电信提供具有10G和40G混合传送的80波40G超大容量传送解决方案,满足中国电信上海到无锡段不断增长的互联网带宽需求。

李翔指出从2007年开始40G部署速度大幅加快

李翔:
全球40G波分市场在2005年和2006年经历了早期试验和小规模商用和科研网络部署后,从2007年开始部署速度大幅度加快,标志着全球40G商用市场进入正式起飞阶段,预计目前全球40G端口发货数量接近8000端左右。

中国40G发展速度和全球其它区域40G市场发展基本保持同步,目前在40G市场上已经经历了可行性研究,试验室测试,现场小规模测试阶段,目前正在经历大规模多厂商商用测试和商用试验网络部署过程之中。预计2009年将会是商用网络部署的重要一年。
随着40G网络市场需求的不断提升,将有更多系统设备厂商提供40G 波分解决方案,将极大促进40G整个产业链条进一步的丰富和完善,将大大提升40G网络部署速度和部署规模。

我国商业部署40G的时机是否已经成熟?
虽然已经经过多年磨砺,但40G技术是否已经达到大规模商用的要求仍有争议,我国商业部署40G的时机是否已经成熟?运营商是应该继续等待,还是采取行动?

方光祥:
当前,40G已经达到了成熟商用的水平。40G的主要技术已经成熟,受限的主要是器件供应链,目前40G供应链成熟非常快,当前基本上不存在供应商瓶颈,也就是说商业部署40G的时机已经成熟。

李翔:
从需求来看,中国商业部署40G发展的内在动力在于市场需求,同时也是运营商在骨干网发展过程中的必然战略选择。具体来说40G波分市场首先表现在国家骨干长途传输网层次和省级骨干传输网络层次,同时也必然将引入到城域核心传输网络层次。

从系统厂商来看,提供40G系统设备厂商队伍正在增多。系统级设备目前主要差异在于市场上存在多种不同调制技术和信号处理方式。这些不同技术体制将使得在传输距离,系统容量,系统余量,色散容限,PMD容限,及系统成本方面带来重大差异。

从40G不同技术体制来看,基本上可以分为3大类。第一代40G技术主要包括一些原型形式40G产品,应当进入淘汰期,第二代40G技术主要包括以ODB、NRZ、CSRZ为主流的技术,目前已进入商用期,但在长途传输距离条件下,系统容量和余量指标上依然存在不足。第三代40G技术主要包括RZ-DQPSK、DPSK、DP-QPSK等方式,其性能指标和对光纤适应程度在第二代基础上有了较大提高,同时基于RZ-DQPSK和DPSK在产业链条的完整度上远超DP-QPSK,因此成本和系统实用度上属于最佳。

方光祥认为商业部署40G的时机已经成熟

夏焱:
40G速率信号对光纤传输系统提出了更加严格的要求。在同等物理条件下与10G传输系统相比,40G信号的光信噪比(OSNR)要求提高4倍(6dB);色度色散(CD)容限减少16倍;偏振模色散(PMD)容忍能力降低4倍;非线性效应也变得更加明显。为克服上述限制,满足40G光传输系统商用要求,需要多种技术共同推动,10G升级到40G比当年2.5G升级到10G技术难度大得多,如应用超强FEC、特殊编码调制技术等改善系统光信噪比容限;应用RAMAN放大减少系统非线性效应;应用动态色散补偿与偏振管理/补偿技术实现高CD与PMD容限等,其中编码调制是最为关键的技术,各厂商提出了多种40G信号码型调制技术,总之40G系统各个指标已很临界,有待于工程应用的检验。另外在40G的产业链中,核心芯片/模块供应商、特别是大供应商还比较缺乏,随着市场明朗正逐步加入进来,缺少竞争、没有规模,成本居高不下,因此中兴通讯认为40G的大规模应用还有一段时间。

运营商应采取何种策略部署40G?
与广泛应用的10G技术相比,40G技术在成本、技术、产业链等方面还有很多不成熟之处,运营商应选择何种策略部署40G网络,才能在满足未来容量需求的同时保护其投资?

桑须雷:
随着我国对接入带宽需求的不断增长,中国电信等宽带接入运营商已经确定在主要POP点间部署40G路由器,以此提高带宽效率。为此,展开了各种40G光传输测试和标准制定,一旦测试和标准制定完成,即标志着40G商业部署开始进入了成熟期。由于无法预见业务增长的确切需求,目前稳妥的发展方式还是部署当前投资可保证未来容量需求增长的系统。

因此,通过选择可支持业务平滑升级、10Gb/s和40Gb/s混合运行的系统将是目前有效降低初期建设成本的可行方式。未来随着40G成本的持续降低和业务需求的逐步明确,40G的扩容成本也会有效降低。

桑须雷认为运营商初期建设应选择10G和40G混合运行的系统

方光祥:
从运营商的角度来看,40G的商用需要关注以下两个方面:首先,40G设备需要具有较好的性能价格比,当40G的成本达到3~4个10G的成本,才适合大规模部署这一先进的技术;其次,运营商需关注40G系统能否与原有的10G系统兼容,并根据业务需求进行灵活配置。

夏焱:
目前40G的压力主要来自核心路由器40G的端口,所以运营商40G的部署上应该考虑10G到40G的平滑过渡,减轻投资压力;由于40G运用了大量的新技术,应加大测试评估,及早发现应用问题;开展小规模现网试验,积累应用经验,随着40G产业的成熟而规模建设40G网络。

40G未来发展前景如何?
尽管现在就断言40G技术的未来发展也许还为时过早,但来自业界各方的看好难免让人充满乐观,当然保持谨慎甚至持悲观看法的也大有人在,这一点从本次受访嘉宾的观点中就可见一斑,40G技术的未来到底是一片坦途?还是只会昙花一现?

桑须雷:
40G的未来发展前景取决于业务需求的增长趋势。目前全球经济的动荡局势给40G的发展带来了很大的不确定性因素;同时更高速率(如100G等)的商用化进程也在紧锣密鼓地进行当中,这也使40G应用的时间窗口进一步缩短。未来应用的不确定性决定了混合传送的业务模式的合理性。

李翔:
40G系统成本已经进入快速成本下降通道,随着40G部署逐步从长途传输网络延伸到城域传输网络中,40G市场覆盖扩大和用量增加,将进一步刺激40G成本快速下降,可以预料40G波分传输系统在未来3到5年将演变为主流城域网络传输速率。

方光祥:
40G规模商用后的生命周期将会很长。100G的推出并不意味着40G生命周期的终止,如同10G的出现并不意味着2.5G会立即消亡一样。100G的传输距离只有40G的40%,中继成本很高,在中国这样一个地域非常广阔的国家,要广泛应用比较困难。

夏焱:
网络带宽的增加不仅预示Tb/s以上光传输网将成为主流,同时也引发了新旧技术的更迭。40G路由器端口已经商用,但传送网缺乏40G传输端口与之相匹配,因此市场对40G光传输接口的需求日益凸显。

主流运营商已启动40G网络建设或试验,需要工程应用的检验,可以说40G曙光已现,但面临100G的挑战。40G目前一个主要应用是40G路由器,而数据端口习惯上是GE到现在主流的10GE,按常规发展应是100GE,因为传输问题勉强出了40G,未来2~3年如果解决了100G传输问题,可能就没有40G的规模应用。所以中兴通讯认为40G未来还存在变数。

厂商看台:
40G解决方案面面观

* 中兴通讯
中兴通讯一直在40G研究领域投入了可观的资源,是当前业界40G技术领先的厂家之一,同时也是中国40G标准的参与起草者。
当前40G光传输有多种解决方案,各有优劣势与适用场景。根据不同的应用场景选择合适技术是当前阶段的最优选择。中兴通讯可以根据客户的具体应用需求提供了完善的解决方案。
中兴通讯40G设备的开发基于现有产品平台,在网运行的N×10G设备均可实现向N×10G/40G混合传输系统的平滑升级。
40G系统支持C波段3.84Tb/s(96×40G)容量,在传输波段提供最大化的传输带宽;支持业务直接接入与汇聚接入模式,满足多种业务接入的需求,可灵活配置,满足客户不同需求,充分利用系统带宽;支持ODB、DPSK等调制码型,适用于不同应用场景,推动客户效益的最大化。

* 爱立信

爱立信40G光传输解决方案的优势是全方位的。
首先,MHL3000是业界成熟的多元化40G商用解决方案,能够提供ODB、DPSK、RZ-DQPSK的解决方案,提供40G 反向复用模块,可以用于不同传输距离条件下的波分复用网络应用。
其次,爱立信40G光传输系统产品定位于支持多距离传输方案设计,可以有效支持40G在骨干长途,区域长途和城域的广泛应用。
再次,爱立信MHL3000可以提供多种类型的ROADM,包括可以提供无色差和支持任意方向多维度ROADM模块,支持40G环形和网格网组网。
此外,爱立信 MHL3000可以提供40G的业务保护和基于控制平面的恢复方案;并全面支持G.709 OTN,可以提供端到端监控和性能管理。
爱立信的40G解决方案在全球已经获得了广泛应用,于2005年在德国电信网络中进行超千公里长途40G波分网络试验,同时签订了多年框架合同,于2007年在澳大利亚Telstra多条超过1200KM传输网络中进行了RZ-DQPSK商用试验网络。2008年爱立信和德国电信签订了40G波分传输商用合同,同时在西班牙Telefonica和中国台湾中华电信等也部署了支持40G传输的波分网络。

* 阿尔卡特朗讯
阿尔卡特朗讯公司是最早进行包括40G、100G等超高速光传输技术开发和应用的公司之一,也是目前多种40G技术的最初提出者。通过对各种40G技术的经济性能方面的综合分析,公司推出了最适合市场需求的解决方案,包括对本地/长距传输的经济型解决方案和对超长距传输的高性能解决方案,具有如下突出特性:
 - 采用性能卓越的增强型超强前向纠错技术(Enhanced Super-FEC),有效增强40G系统的传输跨距。
 - 超大范围可调激光器技术,充分提高了网络的灵活性,并降低了设备备品备件的种类和数量。
 - 优异的波带化设计体系,可保障在现有10G系统的线路设计中,平滑引入40G信道,而对已有业务无影响。
 - 精细色散补偿技术,弥补色散斜率补偿所存在的缺陷,提高对色散斜率的补偿,由此获得更长的无中继传输距离。
 -支持可调色散补偿(TDCM)、极化模色散补偿(PMDC)、可编程增益均衡器(PGE)等先进功能,实现对40G波道的最佳匹配。
 - 饱和波长,自动预加重等多种先进技术保证业务的在线扩容。
 阿尔卡特朗讯的40G技术已经在全球有多处应用:美国Verizon Business网络中已部署了数百块阿尔卡特朗讯40G的OTU,是目前为止全球最大的40G真实部署应用之一。同时,阿尔卡特朗讯已为韩国电信(KT)、德国电信(DT)和Telefonic等著名运营商进行了40G系统测试。
阿尔卡特朗讯已做好了充分准备迎接即将到来的40G及更高速率系统建设热潮。

* 华为
华为在7年前就开始了40G研究,是全球最先推出自主开发40G产品的主流设备商之一。华为根据客户网络特点,提供针对性、差异化40G解决方案。在单波40G传输技术上,有ODB、DRZ、DQPSK 3种技术,各自有自己最适合的应用条件。提供40G反向复用,用于40G业务有效承载在10G网络基础上,便于保护已有投资。其中华为自主开发的DRZ技术,实现了经济性与传送距离的最优匹配,是目前商用化水平较好的一种40G应用技术。随着40G业务量的大量兴起,DQPSK也将成为后续40G承载的主流编码技术。
作为光网络产业发展的领先者和推动者,华为的40G波分产品已在欧洲、北美、亚太等地成功商用。在欧洲,法国Neuf 40G DWDM网络采用华为公司40波×40G方案,支持10G/40G混传,传输距离约400公里,该业务已开通一年,系统运行稳定。华为独家为Telifonica 承建的马德里40G传输网络也已经正式商用。在北美,Hibernia采用华为40G海底光缆系统,实现了业界首次40G海缆传送。华为承建的俄罗斯TransTeleCom 40G传输网络已经正式商用,该网络连接莫斯科-圣彼得堡,无电中继跨距达到1140公里,创造了业界40G 商用网络中最长的无电中继传输记录。
此外,华为在2008年7月宣布100G波分样机测试成功,在波分领域再次获得突破性进展。这是华为聚焦客户需求,不断创新的实力体现。华为将持续对长距离高速传送技术进行深入研究,努力解决运营商面临的带宽压力。
据业界著名咨询公司Ovum RHK最新统计,2008年二季度华为WDM产品市场份额全球排名第一,持续领跑。

* 烽火科技
烽火科技的高端光网络产品 FONST 3000系列DWDM/OTN平台作为目前市场上最强大、速率最高的波分平台之一,进一步体现了烽火“自主创新”理念,帮助运营商建设高速、稳定、绿色宽带网络。从系统角度讲,有以下主要特点:
系统采用扩展C波段技术,最大可以提供96波×40G,即3.84T的传输容量,是目前业界最大的商用系统容量。
为适应不同中继距离、光纤质量、成本要求等应用环境,该系统集成了多种先进的编码技术,包括 ODB、sDPSK、RZ-DQPSK、PM-QPSK等,可满足不同条件需求。
支持96波全波可调、集成自动单通道精确色散补偿技术、自动功率均衡、增益锁定等核心技术,支持10G和40G的混合传输。
智能控制平面的支持能力,适应IP业务动态化、开放性和高带宽的要求,实现传送资源的动态提供和网络操作的自动化。
另外,该系统具备可插拔光模块,可配置为多维ROADM,支持OTN化接口,支持多种业务保护方式及超长距传输技术,可更好满足运营商高速光网络建设需求。为了掌握自主知识产权、提升竞争力,依托烽火科技集团在光通信领域的整体优势,烽火通信还自主开发了40G关键芯片和关键光部件,成功的解决了高端系统设备核心技术“空心化”问题。 

标签:   40G
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