4/22/2013，去年，業(yè)界爭(zhēng)論如火如荼的“要不要上100G，什么時(shí)候上100G”問(wèn)題，最終塵埃落定于中國(guó)移動(dòng)跳過(guò)40G建設(shè)全球最大的100G網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)移動(dòng)投入30億元進(jìn)行100G設(shè)備集采拉開(kāi)了中國(guó)100G正式商用的序幕。隨著100G大規(guī)模部署的興起，對(duì)測(cè)量、測(cè)試儀器也有了全新的需求。

在線OSNR急需解決
 
    大規(guī)模建設(shè)100G不只是對(duì)系統(tǒng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等的考驗(yàn)，同樣也是對(duì)測(cè)量、測(cè)試儀器的一次大考。
 
    “相對(duì)于10G/40G，100G網(wǎng)絡(luò)可以說(shuō)是一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)測(cè)試來(lái)說(shuō)，更可以說(shuō)是從原始時(shí)期進(jìn)入到了文明時(shí)期�！盓XFO大中國(guó)區(qū)技術(shù)總監(jiān)孫學(xué)瑞如此表示。在10G/40G網(wǎng)絡(luò)中，只需測(cè)試線路中有無(wú)信號(hào)就基本滿足測(cè)試需求。而對(duì)于100G此種測(cè)試方法已經(jīng)失去了有效的作用。100G系統(tǒng)普遍采用DPM-QPSK(偏振復(fù)用四相相移鍵控)的調(diào)制方式，信號(hào)是一種偏振復(fù)用的信號(hào)，即無(wú)法采用40G系統(tǒng)信噪比測(cè)試的方法來(lái)進(jìn)行100G在線測(cè)試。

   談及原測(cè)試方法無(wú)法測(cè)試100G網(wǎng)絡(luò)的原因，JDSU高級(jí)產(chǎn)品專家沙慧軍也向《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》(網(wǎng))記者介紹到，“由于100G波分系統(tǒng)采用PDM-QPSK的調(diào)制技術(shù)，即利用光信號(hào)的兩個(gè)偏振態(tài)之間相互正交特性來(lái)實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)光載波上攜帶兩路信息，使得信號(hào)碼元速率下降一半。這種特性與40G網(wǎng)絡(luò)中普遍采用的認(rèn)為光信號(hào)是具有單一任意偏振態(tài)的偏振光的偏振態(tài)分離法帶內(nèi)信噪比測(cè)試原理相違背，而無(wú)法繼續(xù)采用40G的測(cè)試方法，且100G光信號(hào)頻譜較寬更不適合采用類似10G在線OSNR監(jiān)測(cè)的帶內(nèi)法。”

    據(jù)了解，中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通，今年也將開(kāi)啟資金規(guī)模不小的100G集采工作。中國(guó)100G大規(guī)模部署的帷幕即將掀起。從100G部署開(kāi)始，到目前正逐步擴(kuò)大部署規(guī)模。這正預(yù)示著100G測(cè)試工作再也回不到在實(shí)驗(yàn)室、試驗(yàn)網(wǎng)上，測(cè)試人員可以隨意斷網(wǎng)進(jìn)行測(cè)試的時(shí)期了。

    100G商用時(shí)代的到來(lái)，需要全新的滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、在線測(cè)試等新情況的測(cè)試儀器。目前，有關(guān)于100G測(cè)試難點(diǎn)主要集中在在線OSNR(光信噪比)測(cè)試，糾前誤碼率測(cè)試，CFP2和CFP4驗(yàn)證，100G壓力測(cè)試，OTN分組化業(yè)務(wù)承載等方面。中國(guó)移動(dòng)研究院網(wǎng)絡(luò)所項(xiàng)目經(jīng)理李允博表示。

    目前，所有測(cè)試廠商均關(guān)注并研究這些方面以期早日推出全新的解決方案，滿足運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需求。

    如在線OSNR測(cè)試方面。OSNR是DWDM(密集波分復(fù)用)系統(tǒng)非常重要的參數(shù)，它與系統(tǒng)設(shè)備性能直接相關(guān)。通過(guò)測(cè)試OSNR即可便捷的了解到DWDM系統(tǒng)狀態(tài)。在談及OSNR在系統(tǒng)參數(shù)中的重要意義時(shí)，孫學(xué)瑞介紹到，系統(tǒng)OSNR下降嚴(yán)重，則系統(tǒng)性能也將大幅減弱，同時(shí)接收信號(hào)定存在誤碼;而從系統(tǒng)維護(hù)的角度分析，隨著DWDM系統(tǒng)波數(shù)增加，OSNR可直觀體現(xiàn)出系統(tǒng)整體性能。其是OTN系統(tǒng)維護(hù)中一個(gè)非常重要的參數(shù)，甚至可以說(shuō)OSNR近乎是唯一的光層參數(shù)指標(biāo)。

    但目前，100G系統(tǒng)面臨維護(hù)的問(wèn)題是，并沒(méi)有商用的測(cè)試設(shè)備支持在線光信噪比測(cè)試，一般采用光譜儀進(jìn)行測(cè)試。

    其主要原因是由于在50GHz的通道間隔下，100G的信號(hào)光譜會(huì)出現(xiàn)交迭的情況，從而用傳統(tǒng)光譜儀無(wú)法在線給出光信噪比參數(shù)，必須采用與40G采用的帶內(nèi)OSNR(in-band OSNR)的方法相近測(cè)試方法。如在40G系統(tǒng)中，可利用信號(hào)與噪聲的偏振屬性不同，比如偏振消光法來(lái)測(cè)試帶內(nèi)信噪比。而與40G系統(tǒng)不同的是，100G系統(tǒng)普遍采用DPM-QPSK的調(diào)制方式，信號(hào)是一種偏振復(fù)用的信號(hào)，也就是說(shuō)無(wú)法采用40G系統(tǒng)信噪比測(cè)試的方法來(lái)進(jìn)行100G在線測(cè)試。孫學(xué)瑞表示。

    目前針對(duì)100G的OSNR測(cè)試的成熟方法主要是采用關(guān)閉信號(hào)光的信道噪聲積分測(cè)試法，但這種方法適用于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用卻并不適合現(xiàn)場(chǎng)及在線測(cè)試應(yīng)用。

    針對(duì)這一問(wèn)題，業(yè)界也提出了多種測(cè)試方法。沙慧軍介紹到，除了關(guān)閉信號(hào)光的信道噪聲積分測(cè)試法還有其他幾種測(cè)試方法，如外加參考信號(hào)的DSR分析法、CD/PMD補(bǔ)償?shù)膸��?nèi)相干接收DSP內(nèi)噪聲評(píng)估法、及時(shí)域周期信號(hào)高分辨頻偏分析法等，均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)這些方法均不能完全適用于100G波分系統(tǒng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在線測(cè)試應(yīng)用場(chǎng)景。

    測(cè)試廠商正對(duì)在線OSNR測(cè)試進(jìn)行不斷的研發(fā)工作以滿足市場(chǎng)需求。如EXFO目前可為用戶提供100G在線光信噪比測(cè)試服務(wù)。并承諾用戶將來(lái)可以通過(guò)測(cè)試設(shè)備升級(jí)的方式，對(duì)其光譜儀FTB-5240S-P或FTB-5240BP進(jìn)行升級(jí)，從而具備對(duì)100G系統(tǒng)進(jìn)行在線光信噪比測(cè)試能力。JDSU對(duì)在線測(cè)試OSNR領(lǐng)域進(jìn)行的深入的研究，不久也將會(huì)有相應(yīng)的帶內(nèi)測(cè)試方案推向市場(chǎng)。

    此外，糾前誤碼率測(cè)試，CFP2和CFP4配套測(cè)試等也成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點(diǎn)，各個(gè)測(cè)試廠商正在進(jìn)行相關(guān)測(cè)試儀器的研究開(kāi)發(fā)當(dāng)中。

    集成化的設(shè)備

    隨著100G大規(guī)模應(yīng)用，在100G網(wǎng)絡(luò)中需要測(cè)試的性能指標(biāo)也不斷增加。如測(cè)試網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品從物理層到業(yè)務(wù)上層的不同業(yè)務(wù)承載的有效性，多業(yè)務(wù)混合、故障產(chǎn)生等方面。

    但使用原有的測(cè)試儀器有可能是一種測(cè)試儀器只能測(cè)試一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)指標(biāo)。這將大大增加運(yùn)營(yíng)商投入成本以及一線測(cè)試人員攜帶設(shè)備的負(fù)擔(dān)。

    將盡可能多的測(cè)試功能集成到一臺(tái)設(shè)備中已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)以及測(cè)試廠商的共識(shí)。

    安捷倫亞太區(qū)市場(chǎng)發(fā)展經(jīng)理闞先勝表示，100G在驗(yàn)收測(cè)試領(lǐng)域，測(cè)試人員需便攜式、一體化的測(cè)試工具，從而能夠極其方便地對(duì)于系統(tǒng)設(shè)備的輸出性能進(jìn)行驗(yàn)證。

   沙慧軍介紹，由于光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)整體越發(fā)扁平化，單個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品功能卻越加復(fù)雜。JDSU認(rèn)為100G光測(cè)試產(chǎn)品應(yīng)需向深度及廣度測(cè)試全面覆蓋進(jìn)一步演進(jìn)，需在同一單個(gè)測(cè)試平臺(tái)上全面支持針對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，從物理層到業(yè)務(wù)上層的不同業(yè)務(wù)承載的有效驗(yàn)證。其應(yīng)具備多業(yè)務(wù)混合的并發(fā)壓力及故障產(chǎn)生測(cè)試能力以便充分驗(yàn)證設(shè)備的處理能力和發(fā)現(xiàn)深層次設(shè)計(jì)問(wèn)題等能力。此外，滿足客戶根據(jù)自身不同測(cè)試需求提供對(duì)應(yīng)的測(cè)試選件的需求，來(lái)充分節(jié)約用戶投資，降低測(cè)試成本。

    孫學(xué)瑞也指出，測(cè)試工具將集成更多的測(cè)試功能，業(yè)務(wù)側(cè)與線路側(cè)也將集成一體，并需提供星圖分析功能。如同一產(chǎn)品集成了對(duì)OTN網(wǎng)絡(luò)中100G以太網(wǎng)接口、OTU4接口、40G/10G/2.5G OTN/SONET/SDH接口等多種接口的測(cè)試。此外，測(cè)試工具應(yīng)既支持100G以太網(wǎng)、OTN測(cè)試功能，也需要支持線路側(cè)的波分性能測(cè)試，比如光譜的測(cè)試功能。而從技術(shù)上，OTN網(wǎng)絡(luò)融合了DWDM和SDH功能，OTN結(jié)構(gòu)上分為光層和電層，并且相互影響，例如光層的OSNR出現(xiàn)問(wèn)題，則在電層將出現(xiàn)誤碼。100G測(cè)試儀與線路側(cè)光譜儀的結(jié)合也是技術(shù)上的選擇。

    為此，多家廠商推出了集成的測(cè)試產(chǎn)品，如安捷倫推出的便攜一體化光調(diào)制分析儀N4392A;EXPO推出的FTB-88100NGE;JDSU推出的便攜式100G測(cè)試平臺(tái)MTS-8000 100G。

400G測(cè)試需求已現(xiàn)

    有關(guān)100G的爭(zhēng)論剛剛結(jié)束，400G已出現(xiàn)在人們眼前。今年的三月，IEEE正式成立了802.3 400G Ethernet Study Group，針對(duì)400G以太網(wǎng)接口指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)的研究，期望草案將在8至12月后形成，將有望在2017年完成。

    業(yè)界也推出了多種400G解決方案，如阿朗、華為、中興等大型系統(tǒng)設(shè)備商都已經(jīng)擁有400G解決方案。同時(shí)，已有運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始嘗鮮400G，如法國(guó)電信Orange將部署單波道400Gbps的光纖鏈路，日本富士通公司、NEC公司和NTT通信公司聯(lián)合發(fā)展400Gbit/s光傳輸技術(shù)，Verizon也在去年進(jìn)行了1822km的40.5Tb/s傳輸試驗(yàn)。

    同100G一樣，400G也分為客戶側(cè)與線路側(cè)兩部分。而測(cè)試也將在這兩方面進(jìn)行解決。但針對(duì)400G的測(cè)試目前也只停留在相對(duì)初級(jí)的階段。

    沙慧軍表示，客戶側(cè)的測(cè)試難點(diǎn)集中在16×25G不同碼型的長(zhǎng)期誤碼驗(yàn)證及相應(yīng)Crosstalk問(wèn)題定位和分析;不同25G物理鏈路間時(shí)鐘長(zhǎng)期漂移對(duì)模塊/系統(tǒng)數(shù)據(jù)性能的影響;物理接口對(duì)信號(hào)抖動(dòng)的容忍性能測(cè)試，以及400G以太網(wǎng)全業(yè)務(wù)壓力測(cè)試等。

    其原因在于模塊的組件集成穩(wěn)定性、多通道25G I/O本身技術(shù)問(wèn)題，接插器件間信號(hào)損耗、物理散熱、FPGA芯片處理能力等方面。

    在線路側(cè)的測(cè)試主要難點(diǎn)同樣集中于在線OSNR測(cè)試、在線PDL(偏振相關(guān)損耗)測(cè)試等。而原因在于其采取偏振態(tài)、更加緊密的相位調(diào)制方式，更加緊密的信道間隔等。

    在這些方面，專業(yè)的測(cè)試廠商也正在加快研發(fā)的腳步以滿足未來(lái)400G測(cè)試需求。
 來(lái)源：通信產(chǎn)業(yè)報(bào)