宽其道,畅其流——中兴通讯新一代全网OTN解决方案

发布时间:2014-09-01 作者:朱学涛(中兴通讯)

        在蓬勃发展的移动互联网时代,运营商面临着巨大的机遇和挑战。随着LTE网络的部署,移动网络的带宽需求将以10倍的级数迅猛增长;在固网宽带领域,IPTV、高清电视等视频类业务催生了巨大的带宽需求,在国家层面也统一部署了“宽带中国”计划,制定了明确的时间表提升用户接入带宽。此外,近年来政企大客户的业务带宽增长迅速,特别是IDC的流量需求更为惊人。应对业务带宽的叠加效应是运营商面临的第一个重要挑战。

在面对高带宽需求挑战的同时,运营商还面临着剪刀差现象的困扰。一方面,为了匹配业务带宽的巨幅增长,网络建设投入居高不下,逐年攀升;另一方面,收入却增长缓慢,利润空间被压缩。因此,如何提高网络资源的利用效率,降低网络的部署和维护成本是运营商面临的第二个重要挑战。


  在激烈的市场竞争中,用户体验至关重要,只有高品质的传送网络才能从根本上保障用户随时随地的极速体验,如何快速开通业务、灵活智能地调度业务,并确保业务的安全性是运营商面临的第三个重要挑战。


  基于对运营商需求的深刻理解,中兴通讯推出了覆盖网络所有层次、面向未来的新一代全网OTN解决方案,助力运营商构建大带宽、高效率、快速灵活、安全智能的传送网络(见图1)。

 

核心骨干层


  在OTN的核心骨干层,随着业务的发展,上层路由器/PTN等设备端口已呈现高速化趋势,目前路由器端口速率以10G/40G为主,100G也已逐步开始商用;作为底层的传送平台,OTN必须适配上层设备端口演进,大容量的100G OTN渐成核心骨干层的不二选择,400G也将拉开商用帷幕。大容量OTN虽然可以提升系统容量,提升频谱效率,但传统OTN网络提供的都是刚性带宽管道,难以对业务进行精细化管理,传输资源的利用效率较低。因此,在OTN平台上融合分组功能可以提升带宽的利用率和网络的灵活性。


  此外,智能控制平面WASON将进一步提高OTN的智能特性,降低运维难度,其特有的保护机制也将确保业务的安全性,未来还可向SDN(Software Defined Network)架构平滑演进,通过软件即可对光传输资源进行动态调整,进一步提高网络的利用效率。

 

100G/超100G解决方案


  中兴通讯100G OTN解决方案采用相干检测的PM-QPSK编码技术和业界领先的DSP算法,支持SD-FEC和HD-FEC,传输性能优异,可实现3500km以上的无电中继传输,无需色散补偿和PMD补偿,节省投资,方便运维;采用28nm先进制程的AISC芯片,提升了集成度,大幅降低了功耗。


  目前,中兴通讯100G OTN在全球已得到广泛应用。在国内,中标中国移动和中国电信的国家干线项目和众多省干、城域网项目,其中中国移动西部环全长超过2万km,近3000块板卡;此外,在政企网领域也斩获众多重大项目,中国教育网100G项目同样超过2万km,覆盖上海、北京、广州等各大城市。在国际,中标或部署了奥地利T-Mobile(TMA)、秘鲁Telefonica、缅甸Ooredoo等众多100G项目,其中,TMA国家干线项目实现了10G到100G的平滑升级,并加载了ROADM和WASON,获得了GTB创新大奖。

中兴通讯超100G解决方案主要采用多载波、QAM等技术,居于业界领先地位。中兴通讯近年来在超100G领域创造了多项世界纪录,先后实现了单波道11.2T、2×1.3T、40×400G、20×440G的长距传输。并与德国电信合作,在其现网上实现了100G+400G+1T 1750km混合传输。

 

超大容量分组OTN解决方案


  中兴通讯全新一代超大容量分组OTN解决方案ZXONE 9700为100G/超100G共平台设计,基于通用信元交叉平台实现光层和分组融合的架构,支持波长/OTN/Packet统一交叉平台,可以提供刚柔并济的传输管道。


  ZXONE 9700单子架交叉容量业内最大,槽位数最多,电交叉容量14.4T(72槽位),可平滑升级至28.8T;当前可支持100G传输速率,可平滑升级至400G。


  分组OTN解决方案可应用在宽带上行和大客户专线接入等场景,其完全继承了OTN的超大容量刚性管道特性,在此基础上,又具备了柔性管道特性,刚柔并济,可以提供精细化的业务处理和疏导能力。一方面,可以大幅提升OTN波道的传输效率,减少波长占用和OTN单板的端口占用;另一方面,可以减少路由器/交换机等客户端设备的端口占用(见图2)。

 


  ●   智能化解决方案


  基于光电交叉平台,中兴通讯的WASON智能控制平面解决方案ZXUCP A200可以实现网络信息的自动更新维护,减少人力投入;实现业务的智能调度并进行更高效的业务端到端配置,在核心层网络拓扑向MESH化演进的趋势下,WASON可以提供多等级服务,具备抗多次断纤保护能力,使网络安全性大幅提高。


  中兴通讯的SDN解决方案,在控制层上,是用SDN和Openflow协议兼容WASON及PCE相关功能,利用WASON及PCE的已有成果,使用部分模块或者功能作为Controller的一个组件,从而平滑向SDN架构演进。传送层上,基于SDO(Software Defined Optical)和Flex Grid等技术,使组件具备可编程能力,其意味着子载波复用方式和调制方式可变,损伤补偿算法可变以及FEC类型和格式可变,栅格宽度可变,通过对带宽、距离和复杂度的权衡,实现最佳的频谱利用效率,更好地适应业务和场景的变化。以组件的可编程能力为基础,进而实现设备可编程和网络可编程。基于SDN架构的OTN网络架构见图3。


  

      基于SDN的OTN可以实现任意业务接入、任意粒度交换、任意带宽传输;可以实时根据业务需求、依据集中统一的网络控制和管理,以及全局网络视图,对全局网络资源进行动态调整与优化,实现对设备与光纤网络资源最大化利用,减少网络建设成本。

 

城域边缘层解决方案


  城域边缘层站点数量多、距离短,但机房条件差,通常需要与其他设备共机房,空间局促。受限于机房的条件,电源条件通常也较差,功率有限,电压波动范围较大,另外,机房所处位置一般也相对偏远,业务部署时间长,维护困难。


  针对边缘层的特点,中兴通讯推出了小型化和PIC(Photonics Integration Chip)解决方案。


  ●   小型化OTN解决方案


  中兴通讯推出的全新一代城域边缘小型化OTN传送系统ZXMP M721,可从业务接入疏导、传送性能、维护管理、可靠运行、节能减排等多方面有效解决边缘层面临的传送需求,具有小身材、大能耐、低功耗、高可靠特性。


  ZXMP M721可以提供多款高为1U/2U的子架,支持交直流供电,完全适应边缘层恶劣的机房条件,且功能强大,提供任何业务的接入能力,支持分布式电交叉平台,可灵活进行业务调度和疏导。此外,还具备单板内置保护功能,即保证了业务安全,又最大限度地节约了宝贵的槽位资源。


  ●   PIC解决方案


  在传统的光传送系统中,包括半导体激光器光源、光调制器、探测器、光放大器、光波导、光滤波器等,这些器件分散在不同的单板上,系统庞大而复杂,成本高昂。PIC技术,顾名思义,可将分离的光器件集成到一个芯片上。


  中兴通讯的PIC解决方案,将传统的8路激光器、调制器、PIN接收机,以及8路光合波器、光分波器、宽带滤波器等板卡和器件,集成在一起,由单个芯片模块实现传统WDM系统8路Transponder和MUX/DMUX的功能。                                                         


  基于PIC解决方案,单块单板可以完成多路信号的复用/解复用/发送/接收功能,集成度更高,大幅减少了光纤连接,节约了边缘层站点紧张的机房空间,功耗也有较大降低。此外,与交叉平台配合,还可构成光+电层统一解决方案,天然电层中继,无需再考虑光层因素的影响,减少中继单板,节省放大器的使用,类似于SDH的系统也使工作量大幅简化,仅需根据业务需求增添客户侧单板,后续业务开通或升级将非常简单。                                                               

 

  聚焦于移动互联网和宽带大发展的需求和挑战,中兴通讯推出的新一代全网OTN解决方案,涵盖了从骨干到边缘的所有网络层次。在核心骨干层,推出了100G/超100G、分组OTN、WASON、SDN等解决方案;在城域边缘层,推出了小型化OTN和PIC等解决方案,不仅服务于运营商大带宽、超高速的刚性传送需求,并且提供柔性管道,大大提高业务的传送效率,真正构建了刚柔并济的新一代OTN传送网。


  新一代OTN网络未来可演进到超100G、SDN,实现更高速率的传输的同时,还具备业务感知和快速部署、即时带宽、易维易控等能力,让OTN网络更好地服务于业务和用户体验,帮助客户不断降低运营成本,开拓新的盈利模式,为运营商打造云时代灵活、高效、开放的OTN传送网。