光交换开启100G高速传输时代

　　2012年是100G网络技术的测试年，中国电信在年初启动100G测试，中国移动又在年中展开100G现网测试，烽火、上海贝尔、华为、中兴等厂家均参与了两项测试，这意味着中国100G商用已经提上运营商网络规划日程。

　　传输需求已经显现

　　对第一家开始100G测试的中国电信来说，对100G的需求已经在骨干网传输中显现。按照中国电信的规划，从2011年到2015年，利用5年时间打造无所不在的网络城市。中国南方县级以上城市实现光网络的全覆盖，实现“百兆入户、千兆入楼，T级出口”。

　　“今年中国电信骨干网最大的结点带宽是960G，预计到后年会翻一番，骨干网对100G传输网的需求已经显现。”中国电信北京研究院高级工程师李俊杰说，“对100G的需求还会在数据中心互联和百度、腾讯这样的大型互联网公司的在线业务中出现。”李俊杰认为，对中国电信来说，上马100G能够带来5个好处，一是带来大的传输管道，路由器、交换机需要大管道，可以提高数据传输的效率。二是带来低时延，特别是对金融业务来说很重要。三是带来更加吸引人的高速以太网，10G以太网应用在100G网络中存在不匹配问题，不利于互联互通，而100G以太网标准考虑到这种情况，管道比较大，能够天然地解决从1G到100G所有方式的统一。四是100G对光纤光缆的适应性更强，因为100G是相干光调制，以4个25G的光波传播，比10G提高2～3倍，不会成为波分复用的限制因素。五是能够带来低成本，100G以太网的路由器成本优势非常明显。

　　光交换渐行渐近

　　网络升级速度的加快，正在推动以电交换为主的传输网向光交换过渡。从“光-电（电交换）-光”的传输过渡到“光-光（光交换）-光”的传输，也是未来网络的发展方向。

　　阿尔卡特朗讯亚太光网络产品部高级总监朱隽在接受《中国电子报》记者专访时表示，光交换能够比电交换更容易、更好地支撑100G的传输网络，一是支持平滑升级，而电交换每次升级都要成批更换硬件设备；二是节电，同样交换量的光交换比电交换省电得多。“我们在马来西亚权已经建了一个基于光交换的传输网，中国运营商也发现电交换技术在网络要升级到100G时资源就很紧张，我相信中国的运营商网络中也会出现基于光交换的传输网。”

　　谈到过渡中的主要挑战，朱隽认为，“光-电-光”的优势是每经过一次电交换，信号会进行一次再生，所以不需要在节点之间考虑光的性能。而采用光交换，对端到端的光性能要求比较高，需要通过不断地技术创新和技术进步加以完善，包括光交换器件和光放大器件性能的改善。“我们提出的光交换技术，今天已经完全可以组建1000公里范围之内的全光交换的传输网络，随着技术的持续发展，传输距离会进一步延长，光交换网络的范围会进一步扩展。”朱隽最后补充道。

　　存在四大挑战

　　中国移动的测试被认为是国内走得最快的测试，在现网测试中，中国移动选取了省际骨干传送网中最复杂的段落——杭州到福州的国家干线，全长1010公里，中间有15个站点、14个跨段。这不仅是中国移动第一条100G现网测试系统，也是中国第一条国干级别的100G现网测试系统。现网测试内容主要包括100G系统的OSNR工程容限和纠前误码率等系统在实际网络中的长期性能表现。

　　中国移动研究院院长黄晓庆说：“这样的一个传输网基本代表了未来传输网的模式，在测试过程中，我们测试了许多指标，比如20小时误码率、丢包率、系统的容量等等，实现了多厂商参与、多业务测试，直连100GE的路由器，这可能在全国也是第一次。在评审会上大家一致同意100G技术进入了一个新的里程。”

　　黄晓庆认为，100G传输技术还存在四个挑战。

　　第一个挑战是高功耗。100G大规模商用后，平均每个波长的功耗还是比较高的，现在是200多瓦，而每个波段的全波段功耗达到2万瓦，平均每个机架7000瓦，需要三个机架才能支撑。在这些设备中有大量的半导体，28纳米会有助于降低功耗，但目前还没有28纳米100G的解决方案。另外光模块的功耗也希望有所下降。

　　第二个挑战来自光电路、光电集成领域。能否把大量有源和无源的光器件加入到网络中，半导体技术用于CWDM和激光器的集成是非常主流的技术。应用COMES技术制造光电集成电路，比较领先的是英特尔，该公司现在可以在12英寸COMES上制造出光电集成电路。如果规模化生产，估计100G的接发芯片成本跟今天的10G甚至1G接近，这是很震撼的发展。

　　第三个挑战是测试。由于100G采用了很多复用技术，使普通的OSDR和测试仪表对它不能进行实时测试。如何实现实时测试是业界未来需要研究的课题，现在很多系统做在线测试，希望把这些技术变成规范，使整个行业设备都能够支持这种技术。

　　第四个挑战是一些前瞻性研究。如何让现在的传输体系从传统地面向网络管理逐渐转向面向用户管理。快速有效地进行物理资源调配，可能成为运营商未来很重要的一个工作。

　　在100G面向商用时，还有一个挑战是光模块成本需要降低。思科中国电信运营商事业部解决方案架构师王伯剑说：“100G时代的光模块之所以在业界受到高度重视，主要原因是在100G时代，光模块成本变得非常昂贵。主流的光模块CFP，实际销售价格是1万多美元，光模块本身要面临控制功耗、提高板卡的集成度方面的挑战。”

　　目前主流100G光模块有两种，一种是CXP，只能传100米距离；另一种就是CFP，因为CFP支持标准类型比较多，所以使得CFP成为中长距离传输的主流模块。但这两个模块都有不足，CXP由于传输距离短，使得应用场景有限；CFP尺寸很大，同时功耗也很大，单光模块功耗会达到25瓦左右。