4/22/2013，去年，業(yè)界爭論如火如荼的“要不要上100G，什么時候上100G”問題，最終塵埃落定于中國移動跳過40G建設全球最大的100G網(wǎng)絡。中國移動投入30億元進行100G設備集采拉開了中國100G正式商用的序幕。隨著100G大規(guī)模部署的興起，對測量、測試儀器也有了全新的需求。

在線OSNR急需解決
 
    大規(guī)模建設100G不只是對系統(tǒng)設備、網(wǎng)絡等的考驗，同樣也是對測量、測試儀器的一次大考。
 
    “相對于10G/40G，100G網(wǎng)絡可以說是一個全新的網(wǎng)絡。對于網(wǎng)絡測試來說，更可以說是從原始時期進入到了文明時期。”EXFO大中國區(qū)技術總監(jiān)孫學瑞如此表示。在10G/40G網(wǎng)絡中，只需測試線路中有無信號就基本滿足測試需求。而對于100G此種測試方法已經(jīng)失去了有效的作用。100G系統(tǒng)普遍采用DPM-QPSK(偏振復用四相相移鍵控)的調制方式，信號是一種偏振復用的信號，即無法采用40G系統(tǒng)信噪比測試的方法來進行100G在線測試。

   談及原測試方法無法測試100G網(wǎng)絡的原因，JDSU高級產(chǎn)品專家沙慧軍也向《通信產(chǎn)業(yè)報》(網(wǎng))記者介紹到，“由于100G波分系統(tǒng)采用PDM-QPSK的調制技術，即利用光信號的兩個偏振態(tài)之間相互正交特性來實現(xiàn)在同一個光載波上攜帶兩路信息，使得信號碼元速率下降一半。這種特性與40G網(wǎng)絡中普遍采用的認為光信號是具有單一任意偏振態(tài)的偏振光的偏振態(tài)分離法帶內信噪比測試原理相違背，而無法繼續(xù)采用40G的測試方法，且100G光信號頻譜較寬更不適合采用類似10G在線OSNR監(jiān)測的帶內法�！�

    據(jù)了解，中國電信、中國聯(lián)通，今年也將開啟資金規(guī)模不小的100G集采工作。中國100G大規(guī)模部署的帷幕即將掀起。從100G部署開始，到目前正逐步擴大部署規(guī)模。這正預示著100G測試工作再也回不到在實驗室、試驗網(wǎng)上，測試人員可以隨意斷網(wǎng)進行測試的時期了。

    100G商用時代的到來，需要全新的滿足現(xiàn)場測試、在線測試等新情況的測試儀器。目前，有關于100G測試難點主要集中在在線OSNR(光信噪比)測試，糾前誤碼率測試，CFP2和CFP4驗證，100G壓力測試，OTN分組化業(yè)務承載等方面。中國移動研究院網(wǎng)絡所項目經(jīng)理李允博表示。

    目前，所有測試廠商均關注并研究這些方面以期早日推出全新的解決方案，滿足運營商現(xiàn)場測試需求。

    如在線OSNR測試方面。OSNR是DWDM(密集波分復用)系統(tǒng)非常重要的參數(shù)，它與系統(tǒng)設備性能直接相關。通過測試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，孫學瑞介紹到，系統(tǒng)OSNR下降嚴重，則系統(tǒng)性能也將大幅減弱，同時接收信號定存在誤碼;而從系統(tǒng)維護的角度分析，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)維護中一個非常重要的參數(shù)，甚至可以說OSNR近乎是唯一的光層參數(shù)指標。

    但目前，100G系統(tǒng)面臨維護的問題是，并沒有商用的測試設備支持在線光信噪比測試，一般采用光譜儀進行測試。

    其主要原因是由于在50GHz的通道間隔下，100G的信號光譜會出現(xiàn)交迭的情況，從而用傳統(tǒng)光譜儀無法在線給出光信噪比參數(shù)，必須采用與40G采用的帶內OSNR(in-band OSNR)的方法相近測試方法。如在40G系統(tǒng)中，可利用信號與噪聲的偏振屬性不同，比如偏振消光法來測試帶內信噪比。而與40G系統(tǒng)不同的是，100G系統(tǒng)普遍采用DPM-QPSK的調制方式，信號是一種偏振復用的信號，也就是說無法采用40G系統(tǒng)信噪比測試的方法來進行100G在線測試。孫學瑞表示。

    目前針對100G的OSNR測試的成熟方法主要是采用關閉信號光的信道噪聲積分測試法，但這種方法適用于實驗室應用卻并不適合現(xiàn)場及在線測試應用。

    針對這一問題，業(yè)界也提出了多種測試方法。沙慧軍介紹到，除了關閉信號光的信道噪聲積分測試法還有其他幾種測試方法，如外加參考信號的DSR分析法、CD/PMD補償?shù)膸�內相干接收DSP內噪聲評估法、及時域周期信號高分辨頻偏分析法等，均有各自的優(yōu)缺點。同時這些方法均不能完全適用于100G波分系統(tǒng)整個網(wǎng)絡結構在線測試應用場景。

    測試廠商正對在線OSNR測試進行不斷的研發(fā)工作以滿足市場需求。如EXFO目前可為用戶提供100G在線光信噪比測試服務。并承諾用戶將來可以通過測試設備升級的方式，對其光譜儀FTB-5240S-P或FTB-5240BP進行升級，從而具備對100G系統(tǒng)進行在線光信噪比測試能力。JDSU對在線測試OSNR領域進行的深入的研究，不久也將會有相應的帶內測試方案推向市場。

    此外，糾前誤碼率測試，CFP2和CFP4配套測試等也成為業(yè)內關注的重點，各個測試廠商正在進行相關測試儀器的研究開發(fā)當中。

    集成化的設備

    隨著100G大規(guī)模應用，在100G網(wǎng)絡中需要測試的性能指標也不斷增加。如測試網(wǎng)絡產(chǎn)品從物理層到業(yè)務上層的不同業(yè)務承載的有效性，多業(yè)務混合、故障產(chǎn)生等方面。

    但使用原有的測試儀器有可能是一種測試儀器只能測試一個或幾個參數(shù)指標。這將大大增加運營商投入成本以及一線測試人員攜帶設備的負擔。

    將盡可能多的測試功能集成到一臺設備中已經(jīng)成為業(yè)內以及測試廠商的共識。

    安捷倫亞太區(qū)市場發(fā)展經(jīng)理闞先勝表示，100G在驗收測試領域，測試人員需便攜式、一體化的測試工具，從而能夠極其方便地對于系統(tǒng)設備的輸出性能進行驗證。

   沙慧軍介紹，由于光網(wǎng)絡架構整體越發(fā)扁平化，單個網(wǎng)絡產(chǎn)品功能卻越加復雜。JDSU認為100G光測試產(chǎn)品應需向深度及廣度測試全面覆蓋進一步演進，需在同一單個測試平臺上全面支持針對網(wǎng)絡產(chǎn)品，從物理層到業(yè)務上層的不同業(yè)務承載的有效驗證。其應具備多業(yè)務混合的并發(fā)壓力及故障產(chǎn)生測試能力以便充分驗證設備的處理能力和發(fā)現(xiàn)深層次設計問題等能力。此外，滿足客戶根據(jù)自身不同測試需求提供對應的測試選件的需求，來充分節(jié)約用戶投資，降低測試成本。

    孫學瑞也指出，測試工具將集成更多的測試功能，業(yè)務側與線路側也將集成一體，并需提供星圖分析功能。如同一產(chǎn)品集成了對OTN網(wǎng)絡中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試。此外，測試工具應既支持100G以太網(wǎng)、OTN測試功能，也需要支持線路側的波分性能測試，比如光譜的測試功能。而從技術上，OTN網(wǎng)絡融合了DWDM和SDH功能，OTN結構上分為光層和電層，并且相互影響，例如光層的OSNR出現(xiàn)問題，則在電層將出現(xiàn)誤碼。100G測試儀與線路側光譜儀的結合也是技術上的選擇。

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

400G測試需求已現(xiàn)

    有關100G的爭論剛剛結束，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400G以太網(wǎng)接口指標、標準進行相關的研究，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)設備商都已經(jīng)擁有400G解決方案。同時，已有運營商開始嘗鮮400G，如法國電信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，Verizon也在去年進行了1822km的40.5Tb/s傳輸試驗。

    同100G一樣，400G也分為客戶側與線路側兩部分。而測試也將在這兩方面進行解決。但針對400G的測試目前也只停留在相對初級的階段。

    沙慧軍表示，客戶側的測試難點集中在16×25G不同碼型的長期誤碼驗證及相應Crosstalk問題定位和分析;不同25G物理鏈路間時鐘長期漂移對模塊/系統(tǒng)數(shù)據(jù)性能的影響;物理接口對信號抖動的容忍性能測試，以及400G以太網(wǎng)全業(yè)務壓力測試等。

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

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

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