4/25/2013，互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)伊始，網(wǎng)絡(luò)帶寬需求便無(wú)休增長(zhǎng)，近來(lái)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(jìn)銅退”，又有移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的井噴；既有爆炸增長(zhǎng)的視頻業(yè)務(wù)，也有云計(jì)算轉(zhuǎn)型和大量數(shù)據(jù)中心的整合。國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商對(duì)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(luò)規(guī)劃來(lái)滿足帶寬增長(zhǎng)。他們已經(jīng)開始加速演進(jìn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的步伐，從現(xiàn)在的10G和40G升級(jí)到100G，滿足人們對(duì)速率的熱切需求。

    阿爾卡特朗訊2012年推出的400G光業(yè)務(wù)引擎（PSE）中引入了軟判決、超高速數(shù)模轉(zhuǎn)換、滑碼抑制和波長(zhǎng)整型等多項(xiàng)新技術(shù)，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(jìn)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(lǐng)100G市場(chǎng)，而且開始實(shí)現(xiàn)100G 商用。

突破成本與容量的“零和博弈”

    運(yùn)營(yíng)商對(duì)這些帶寬增長(zhǎng)因素既熟悉又頭痛，包括移動(dòng)數(shù)據(jù)、視頻流和社交媒體；移動(dòng)設(shè)備、各種應(yīng)用和互動(dòng)性業(yè)務(wù)。為了滿足每2-3年就會(huì)加倍的帶寬需求，他們不得不努力升級(jí)網(wǎng)絡(luò)容量。雖然運(yùn)營(yíng)商可以不斷擴(kuò)容，他們很清楚的認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性有著自身的限制。運(yùn)營(yíng)商所面對(duì)的不僅僅是帶寬的挑戰(zhàn)-保證今天的網(wǎng)絡(luò)能夠處理現(xiàn)在和未來(lái)可以預(yù)見的帶寬需求，還有成本挑戰(zhàn)-他們?yōu)榱藬U(kuò)容網(wǎng)絡(luò)所進(jìn)行的大量投資與獲得的回報(bào)并不一致。隨著云業(yè)務(wù)的普遍化和要求的帶寬越來(lái)越高，這種成本與帶寬“零和博弈”的影響變得更加深遠(yuǎn)，需要傳輸網(wǎng)絡(luò)為承載云業(yè)務(wù)做出相應(yīng)的改變。運(yùn)營(yíng)商既需要保證他們的傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠擴(kuò)展帶寬來(lái)滿足帶寬要求，還要通過(guò)采用最具有經(jīng)濟(jì)性和靈活性的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)回報(bào)最大化，并通過(guò)減少電源消耗和設(shè)備空間來(lái)降低成本。

阿爾卡特朗訊100G和超100G
  
    深刻理解到運(yùn)營(yíng)商所面臨的壓力，阿爾卡特朗訊早在2005年就開始了對(duì)100G高速傳輸技術(shù)的研究。在2007年，阿爾卡特朗訊與Verzion進(jìn)行了業(yè)界第一次100G現(xiàn)網(wǎng)傳輸，跨越Tampa和Miami兩個(gè)城市504公里的距離。這一現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)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(shí)施了世界上第一個(gè)基于單載波100G相干光檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了與10G和40G信號(hào)同時(shí)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(gè)商用單載波100G相干光檢測(cè)解決方案。

    100G技術(shù)的商用為受數(shù)據(jù)爆炸困擾的運(yùn)營(yíng)商提供了喘息的機(jī)會(huì)。但是，認(rèn)識(shí)到帶寬需求會(huì)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(guò)研發(fā)來(lái)：1）強(qiáng)化現(xiàn)有100G解決方案的速率、性能和效率；2）實(shí)現(xiàn)從100G到200G/400G的平滑演進(jìn)。

    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(wù)引擎（PSE）。通過(guò)這一行業(yè)突破性技術(shù)，阿爾卡特朗訊不但可以把傳輸速度平滑升級(jí)到到200G或400G，還可以優(yōu)化現(xiàn)有100G的功耗和空間，并增強(qiáng)100G的傳輸距離和性能。在同年，阿爾卡特朗訊與德國(guó)電信（DT）進(jìn)行了基于400G光業(yè)務(wù)引擎（PSE）的第一個(gè)400G現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)，傳輸?shù)木嚯x長(zhǎng)達(dá)734公里。在2013年3月，阿爾卡特朗訊與法國(guó)電信（FT/Orange）實(shí)現(xiàn)了世界上基于400G光業(yè)務(wù)引擎（PSE）的第一個(gè)現(xiàn)網(wǎng)部署！


圖表1：阿爾卡特朗訊在200G/400G商用上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷

用未來(lái)的技術(shù)“武裝”今天的網(wǎng)絡(luò)

    400G光業(yè)務(wù)引擎（PSE）既是阿爾卡特朗訊貝爾實(shí)驗(yàn)室的智慧結(jié)晶，也是阿爾卡特朗訊總結(jié)大量相干光檢測(cè)100G實(shí)際部署經(jīng)驗(yàn)的實(shí)踐成果。作為為1830 PSS光子業(yè)務(wù)交叉機(jī)特別研發(fā)的光電芯片，400G光業(yè)務(wù)引擎可以根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的要求以各種方式應(yīng)用于實(shí)際組網(wǎng)中。當(dāng)配置為支持100G時(shí)，它不但通過(guò)優(yōu)化性能把傳輸距離在沒(méi)有任何電中繼的情況下擴(kuò)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(yùn)營(yíng)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(dāng)配置為支持200G/400G時(shí)，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(wù)引擎

    一般情況下，光電業(yè)務(wù)引擎決定了傳輸設(shè)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(guò)程中，400G光業(yè) 務(wù)引擎（PSE）專注于最基本的網(wǎng)絡(luò)屬性：在保證1830 PSS光子業(yè)務(wù)交換機(jī)擴(kuò)展性的同時(shí)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(luò)基礎(chǔ)

    400G光業(yè)務(wù)引擎采用了超過(guò)100個(gè)阿爾卡特朗訊的專利技術(shù)。它既包括新的調(diào)制方案，也有更加高級(jí)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)（DSP）；既有更快的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，也有新型的判決技術(shù)。高級(jí)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)（DSP）能夠支持波長(zhǎng)整形，從而提高光譜利用率并增強(qiáng)對(duì)非線性效應(yīng)的忍耐能力。

    當(dāng)配置為支持200G時(shí)，400G光業(yè)務(wù)引擎（PSE）可以保證1830 PSS光子業(yè)務(wù)交叉機(jī)支持88個(gè)50GHz的光波；當(dāng)配置為支持400G時(shí)，400G光業(yè)務(wù)引擎（PSE）可以保證1830 PSS光子業(yè)務(wù)交叉機(jī)支持44個(gè)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(shù)的必要性。

圖表3：400G光業(yè)務(wù)引擎助力200G和400G

    400G光業(yè)務(wù)引擎（PSE）同時(shí)支持BPSK，QPSK和16 QAM的調(diào)制方案，和極具創(chuàng)新的解調(diào)方案。與一般芯片以固定或靜態(tài)的方式解調(diào)信號(hào)不同，400G光業(yè)務(wù)引擎（PSE）根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)解調(diào)信號(hào)。通過(guò)軟判決和更高的符合率，400G光業(yè)務(wù)引擎能夠大大提升傳輸速率，提高信噪比，并提供對(duì)非線性效應(yīng)更好的容忍度。

    在接收端，400G光業(yè)務(wù)引擎既包含有強(qiáng)化的算法來(lái)對(duì)色散進(jìn)行補(bǔ)償，也支持高級(jí)的滑碼抑制技術(shù)。這樣不但可以提升網(wǎng)絡(luò)彈性和優(yōu)化對(duì)突發(fā)性錯(cuò)誤的恢復(fù)能力，還可以在零代價(jià)的情況下消除相移效應(yīng)。該引擎同時(shí)也能為色散提供預(yù)補(bǔ)償，從而提升對(duì)非線性效應(yīng)的容忍度和傳輸距離。

    通過(guò)對(duì)濾波器的配置，400G光業(yè)務(wù)引擎（PSE）可以將光波調(diào)整為任意形狀，把傳輸100G的光譜帶寬縮小到37.5GHz。這樣以來(lái)光譜利用率就能夠提升25%。在此基礎(chǔ)上采用阿爾卡特朗訊的靈活柵欄技術(shù)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(shù)，光纖的容量能夠從8.8T提升到23T！

面向未來(lái)的解決方案

    帶寬的需求從未停止。伴隨著移動(dòng)設(shè)備的普遍化、視頻業(yè)務(wù)的流行化和社交網(wǎng)絡(luò)的深入化，人們對(duì)帶寬的需求只會(huì)持續(xù)增加。這必將使得運(yùn)營(yíng)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(wù)引擎（PSE）不但能夠迅速幫助運(yùn)營(yíng)商將傳輸速度在現(xiàn)在100G的基礎(chǔ)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(luò)的重要組成部分，400G光業(yè)務(wù)引擎（PSE）還能夠讓運(yùn)營(yíng)商加速部署云業(yè)務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)最終用戶和云端應(yīng)用的無(wú)縫連接，從而充分發(fā)掘其傳輸網(wǎng)絡(luò)的潛力。最為業(yè)內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)100G到200G/400G平滑演進(jìn)的廠商，阿爾卡特朗訊能夠保證運(yùn)營(yíng)商在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中最大限度的保護(hù)投資。

來(lái)源：信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)