4/25/2013，互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)業(yè)務伊始，網(wǎng)絡帶寬需求便無休增長，近來更是每2-3年就翻倍。帶寬激增的推手既有固網(wǎng)接入的“光進銅退”，又有移動互聯(lián)網(wǎng)的井噴；既有爆炸增長的視頻業(yè)務，也有云計算轉型和大量數(shù)據(jù)中心的整合。國內運營商對這些促使因素了然于胸，也明確知道自己需要合理的網(wǎng)絡規(guī)劃來滿足帶寬增長。他們已經開始加速演進傳輸網(wǎng)絡的步伐，從現(xiàn)在的10G和40G升級到100G，滿足人們對速率的熱切需求。

    阿爾卡特朗訊2012年推出的400G光業(yè)務引擎（PSE）中引入了軟判決、超高速數(shù)模轉換、滑碼抑制和波長整型等多項新技術，不但能直接支持200G/400G速率，而且將100G的傳送距離提升到3000公里，并進一步降低了功耗（30%）和提高了系統(tǒng)的集成度（30%）。阿爾卡特朗訊不但繼續(xù)引領100G市場，而且開始實現(xiàn)100G 商用。

突破成本與容量的“零和博弈”

    運營商對這些帶寬增長因素既熟悉又頭痛，包括移動數(shù)據(jù)、視頻流和社交媒體；移動設備、各種應用和互動性業(yè)務。為了滿足每2-3年就會加倍的帶寬需求，他們不得不努力升級網(wǎng)絡容量。雖然運營商可以不斷擴容，他們很清楚的認識到網(wǎng)絡的擴展性有著自身的限制。運營商所面對的不僅僅是帶寬的挑戰(zhàn)-保證今天的網(wǎng)絡能夠處理現(xiàn)在和未來可以預見的帶寬需求，還有成本挑戰(zhàn)-他們?yōu)榱藬U容網(wǎng)絡所進行的大量投資與獲得的回報并不一致。隨著云業(yè)務的普遍化和要求的帶寬越來越高，這種成本與帶寬“零和博弈”的影響變得更加深遠，需要傳輸網(wǎng)絡為承載云業(yè)務做出相應的改變。運營商既需要保證他們的傳輸網(wǎng)絡能夠擴展帶寬來滿足帶寬要求，還要通過采用最具有經濟性和靈活性的方式來實現(xiàn)回報最大化，并通過減少電源消耗和設備空間來降低成本。

阿爾卡特朗訊100G和超100G
  
    深刻理解到運營商所面臨的壓力，阿爾卡特朗訊早在2005年就開始了對100G高速傳輸技術的研究。在2007年，阿爾卡特朗訊與Verzion進行了業(yè)界第一次100G現(xiàn)網(wǎng)傳輸，跨越Tampa和Miami兩個城市504公里的距離。這一現(xiàn)網(wǎng)試驗允許阿爾卡特朗訊繼續(xù)優(yōu)化解決方案，并于2009年和西班牙的Telefonica實施了世界上第一個基于單載波100G相干光檢測技術的現(xiàn)網(wǎng)試驗，實現(xiàn)了與10G和40G信號同時傳輸1088公里。一年后，在2010年，阿爾卡特朗訊發(fā)布了業(yè)界第一個商用單載波100G相干光檢測解決方案。

    100G技術的商用為受數(shù)據(jù)爆炸困擾的運營商提供了喘息的機會。但是，認識到帶寬需求會隨著數(shù)據(jù)爆炸繼續(xù)提升，阿爾卡特朗訊并未止步于100G，并繼續(xù)通過研發(fā)來：1）強化現(xiàn)有100G解決方案的速率、性能和效率；2）實現(xiàn)從100G到200G/400G的平滑演進。

    在2012年，阿爾卡特朗訊發(fā)布了業(yè)界第一塊具有400G光電處理能力的芯片-400G光業(yè)務引擎（PSE）。通過這一行業(yè)突破性技術，阿爾卡特朗訊不但可以把傳輸速度平滑升級到到200G或400G，還可以優(yōu)化現(xiàn)有100G的功耗和空間，并增強100G的傳輸距離和性能。在同年，阿爾卡特朗訊與德國電信（DT）進行了基于400G光業(yè)務引擎（PSE）的第一個400G現(xiàn)網(wǎng)試驗，傳輸?shù)木嚯x長達734公里。在2013年3月，阿爾卡特朗訊與法國電信（FT/Orange）實現(xiàn)了世界上基于400G光業(yè)務引擎（PSE）的第一個現(xiàn)網(wǎng)部署！


圖表1：阿爾卡特朗訊在200G/400G商用上獨領風騷

用未來的技術“武裝”今天的網(wǎng)絡

    400G光業(yè)務引擎（PSE）既是阿爾卡特朗訊貝爾實驗室的智慧結晶，也是阿爾卡特朗訊總結大量相干光檢測100G實際部署經驗的實踐成果。作為為1830 PSS光子業(yè)務交叉機特別研發(fā)的光電芯片，400G光業(yè)務引擎可以根據(jù)運營商的要求以各種方式應用于實際組網(wǎng)中。當配置為支持100G時，它不但通過優(yōu)化性能把傳輸距離在沒有任何電中繼的情況下擴展50%（從2000公里到3000公里），還可以把功耗和體積減少30%。這樣就允許運營商最大限度的利用各種光纖的頻譜帶寬，并減少在速率和傳輸距離之間的妥協(xié)。當配置為支持200G/400G時，它不但可以把光纖容量提升2.6倍，還可以把功耗降低33%。

400G光業(yè)務引擎

    一般情況下，光電業(yè)務引擎決定了傳輸設備的速率、板卡密度、系統(tǒng)容量、功耗、傳輸距離和性能。在研發(fā)過程中，400G光業(yè) 務引擎（PSE）專注于最基本的網(wǎng)絡屬性：在保證1830 PSS光子業(yè)務交換機擴展性的同時增大每塊板卡的帶寬并降低功耗。


圖表2：相干光引擎奠定光網(wǎng)絡基礎

    400G光業(yè)務引擎采用了超過100個阿爾卡特朗訊的專利技術。它既包括新的調制方案，也有更加高級的數(shù)據(jù)處理技術（DSP）；既有更快的數(shù)模轉換模塊，也有新型的判決技術。高級的數(shù)據(jù)處理技術（DSP）能夠支持波長整形，從而提高光譜利用率并增強對非線性效應的忍耐能力。

    當配置為支持200G時，400G光業(yè)務引擎（PSE）可以保證1830 PSS光子業(yè)務交叉機支持88個50GHz的光波；當配置為支持400G時，400G光業(yè)務引擎（PSE）可以保證1830 PSS光子業(yè)務交叉機支持44個100GHz的光波。這兩種配置都與ITU的50GHz光譜間隔相兼容，從而取消了額外部署靈活柵欄技術的必要性。

圖表3：400G光業(yè)務引擎助力200G和400G

    400G光業(yè)務引擎（PSE）同時支持BPSK，QPSK和16 QAM的調制方案，和極具創(chuàng)新的解調方案。與一般芯片以固定或靜態(tài)的方式解調信號不同，400G光業(yè)務引擎（PSE）根據(jù)實際情況動態(tài)解調信號。通過軟判決和更高的符合率，400G光業(yè)務引擎能夠大大提升傳輸速率，提高信噪比，并提供對非線性效應更好的容忍度。

    在接收端，400G光業(yè)務引擎既包含有強化的算法來對色散進行補償，也支持高級的滑碼抑制技術。這樣不但可以提升網(wǎng)絡彈性和優(yōu)化對突發(fā)性錯誤的恢復能力，還可以在零代價的情況下消除相移效應。該引擎同時也能為色散提供預補償，從而提升對非線性效應的容忍度和傳輸距離。

    通過對濾波器的配置，400G光業(yè)務引擎（PSE）可以將光波調整為任意形狀，把傳輸100G的光譜帶寬縮小到37.5GHz。這樣以來光譜利用率就能夠提升25%。在此基礎上采用阿爾卡特朗訊的靈活柵欄技術能夠把光纖的容量從8.8T提升到11.7T。如果采用200G或者400G技術，光纖的容量能夠從8.8T提升到23T！

面向未來的解決方案

    帶寬的需求從未停止。伴隨著移動設備的普遍化、視頻業(yè)務的流行化和社交網(wǎng)絡的深入化，人們對帶寬的需求只會持續(xù)增加。這必將使得運營商在成本與容量的“零和博弈”中受到更大的挑戰(zhàn)。

    阿爾卡特朗訊的400G光業(yè)務引擎（PSE）不但能夠迅速幫助運營商將傳輸速度在現(xiàn)在100G的基礎上提升2倍或者4倍，還能夠大幅降低功耗和體積。作為AON睿智光網(wǎng)絡的重要組成部分，400G光業(yè)務引擎（PSE）還能夠讓運營商加速部署云業(yè)務、移動業(yè)務和視頻業(yè)務，實現(xiàn)最終用戶和云端應用的無縫連接，從而充分發(fā)掘其傳輸網(wǎng)絡的潛力。最為業(yè)內唯一一家實現(xiàn)100G到200G/400G平滑演進的廠商，阿爾卡特朗訊能夠保證運營商在演進網(wǎng)絡的過程中最大限度的保護投資。

來源：信息產業(yè)網(wǎng)