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韦乐平:开启全光网时代 光接入仍需规模推进


光纤在线编辑部  2017-06-14 01:54:31 综合整理 浏览次数:
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6/14/2017,光纤在线讯,工信部科技委常务副主任韦乐平在Optinet论坛上再一次阐述“光网络的历史沿革、演进趋势与挑战”。

   韦总首先向我们回顾了过去三十余年光网络的发展历程,光网络经过三代演讲到今天的以ROADM/OXC为核心的全光网络。
   第一代光网络,称之为SDN跟OTN静态联网的功能。1985年美国贝尔通信研究所金耀周提出来的SONET;1988年ITU提出SDH,现在看起来SDH无更加广泛应用的地全球通用的标准。
   第二代光网络-WDM波长静态联网。WDM静态联网是1996年Ramaswami提出来的,从此开启了波长级手工静态联网时代。
   第三代光网络-可动态选路的ASON。2001年ITU提出ASON,电层可动态重构光网络。但ASON在全球发展的并不是特别理想,中国电信也曾经历史上部署过ASON网,各有50多个结点。2011年IETF提出WASON。2016年我国向以ROADM/OXC为核心的全光联网的演进开始,开始迈向真正的全光网。

全光网:传输、交换、接入都在光域实现的端到端的光网络
    提到全光网,韦总特别谈到光网城市与全光网的区别,真正的全光网是指从传输、交换、接入都在光域实现的端到端的光网络,控制允许在电域实现,当传输和接入都实现光纤化,交换层也要引入光的结点,ROADM和OXC为核心的光的结点,才成为严格意义上的全光网。中国电信最早2010年提出来光网城市和光网省,是指传输和接入在光域实现,而交换仍在电域实现。所以目前实际上多指该地区TDM交换机退网,具有较高的光线覆盖率和较高接入速度,可以认为是全网光的初期阶段。离真正的全光网起码还有一二十年的距离。

   但真正的全光网已经开始引进,我国的现状是骨干、城域已经光纤化了,接入网主干段基本光纤化了,正在向配线段和引入线推进,全网大概有2.4亿芯公里光纤。全国FTTH/0用户超过2.28亿,占全球大概超过50%,占宽带比例77%(韩国大概76%),全球第一。2020年FTTH/0普及率将超过75%,家庭用户数达到3.4亿。我们家庭那时候估计有4.6个亿家庭,向真正全光网的演进已经开始。

接入网仍是全光网的关键
    全光网的关键还是接入网,接入网是网络中技术进步最慢,投资最大,维护成本最高,实现全光网最费力的部分。因为量太大,中国4.6亿家庭,中国电信是接入网光纤化速度最快的,FTTH规模最大的运运营商。根据最新的统计,中国电信截至2017年4月FTTH用户1.25亿,全球FTTH排名第二(日本)、第三(美国)、第四名(韩国)的总和还不到1亿用户。中国电信计划2018年要为90%以上的宽带用户提供至少100M到户的能力。2020年前,在经济发达的城市地区基本具备提供千兆到户的能力。2025年全网具备规模提供千兆以上的到户的能力。


    全光网的归宿:光节点
    网络结点是组网灵活性的灵魂。光层的灵活性的关键是引入全光的结点,因为电层的节点尽管灵活性很好,但是透明性不足,容量扩展性不够。全光节点的内涵,就是能够在结点处按流量流向实现,无需人工介入的全自动化灵活性调度,最终实现无色、无方向、无冲突,三无(CDC)透明光结点.
    
向ROADM演进
    韦总用一张图谈到光信号调度方法的演进,2012年前主要是ODF的人工调度。
    2012年以后规模引入OTN电层调度,尽管调度快,但成本较高,且有电处理瓶颈,交叉容量小,需要多子框,资源利用率低,有波导碎片。
    2016年以后,预计不仅中国电信,中国移动和中国联通也会转向ROADM光层调度,OXC也可以,调度快,交叉容量大,无光电转换,成本低,但是传输距离受限,在1200公里左右。而且有光层冲突,所以资源利用率相对来说没有那么高,这些问题都是可以缓解的。


ROADM的驱动力
1、业务需求:业务颗粒已达到100G,中国电信干线网大多数是100G,经济性大大改进。
2、联网需求:从点到端的演进为网状,提升灵活调度能力、业务管理能力、可用性和恢复效率。
3、消除电设备的宽带瓶颈:确保容量的可扩展性。
4、实现网络透明性。
5、简化和加快高速电路的支配和业务提供速度。
6、降低建网费用和运维成本:简化了网络管理规划和运营。
7、网络的恢复代价低。
8、能耗和占用的空间降低50%左右。

    目前ORADM设备有两种主选的类型,一是CD,就无色、无方向,电路调动非常灵活,但上下业务存在波长竞争、灵活性优先,影响网络利用率。当然好处CD器件比较便宜。二是CDC,刚才讲的三无,无色、无方向、无竞争,也是有自动恢复能力,调度灵活,上下业务不存在波长竞争,这是最大的好处,不存在波长竞争,网络利用率很高,但是弱点就是CDC器件成本比较高。

   ROADM的关键器件之一就是1×N的波长选择开关(WSS),它能够实现光网络波长通道的路由功能。目前三种WSS的技术分别是LC液晶技术、LCoS硅基液晶技术和MEMS技术。对下一代光网络来说,基于LCOS技术的波长选择开关是非常有吸引力的解决方案,因为只要充分利用 LCOS每个像素被电极独立控制而分离的特性,可以任意调节该波长选择开关的光谱参数,比如中心波长和带宽可编程。但LC性价比可能更好。

WSS的三种技术比较

    最后,韦总总结,除了继续大规模的实现光接入网以外,需要开始考虑光节点光组网的问题,无论从技术、成本的角度考虑,中国都要开始迈入真正的全光网了。
编辑:Ray        

 本文关键字: Optinet 韦乐平 光网络
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