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未來5年光通信系統十大技術趨勢解析

時間:2015年08月03日 信息來源:不詳 點擊:3188 字體:

導 讀:為了實現綠色通信,一些新的技術正在或將逐漸被采用,如新能源、高集成度芯片、高效率電源模塊、智能風扇、液體制冷、智能流量聚合、硬件休眠、新型材料等技術。

關 鍵 詞:光通信

為了完成綠色通訊,一些新的技能正在或將逐步被選用,如新動力、高集成度芯片、高功率電源模塊、智能電扇、液體制冷、智能流量聚合、硬件休眠、新型材料等技能。

 

一、牛刀小試的硅光子技能

 

因為光和電選用分立方法,光子與電子技能遵循各自的發展道路,當時光通訊體系在功耗、本錢、集成度方面遇到進步瓶頸。

 

硅光子技能運用CMOS微電子技能完成光子器材的集成制備,該技能聯系了CMOS技能的超大規劃邏輯、超高精度制作的特性和光子技能超高速率、超低功耗的優勢。是一種能夠解決長技能演進與本錢對立的顛覆性技能。

 

當時多項硅光子關鍵技能已被相繼突破,估計在三年內將開端商用。

 

二、與云、大數據技能交融,光通訊SDN走進2.0年代

 

SDN是公認的光通訊發展趨勢,經過引進操控與轉發別離的敞開架構,能夠明顯進步網絡才能,并已開端在現網上逐步布置。但跟著SDN的逐步布置和網絡流量的不斷添加,SDN操控器/運用的布置靈敏性、數據存儲、處理才能、安全性及超大流量下的網絡穩定性都將遭到巨大應戰。

 

在將來3-5年,SDN技能將進入2.0年代,SDN敞開的網絡架構與云、大數據技能聯系,以云的方法布置操控和運用,用大數據技能剖析和猜測流量將變成SDN2.0的首要特征。經過上述技能的引進,能夠完成SDN解決計劃的安全彈性布置,確保SDN對數據存儲、數據處理的高需求,并多維度猜測網絡流量趨勢,然后進一步進步網絡的智能化和敏捷性,在大流量環境下確保客戶體會。

 

三、逾越100G,單通道傳輸速率繼續進步

 

100G光傳輸難以滿意將來視頻、云核算、大數據、物聯網等新式事務對網絡帶寬的需求。現網滑潤升級超100G光收發單元可成倍進步體系容量,具有較高性價比和可行性。

 

超100G將承繼并發揚100G光傳輸設計思想,在堅持傳輸間隔不變的一起進步光纖頻譜資本的運用率和頻譜功率,引進領先的調制編碼和光電集成技能進一步下降單位比特本錢。

 

當時業界積極開展現網試驗,推進超100G商用進程,估計會在數據中心互聯首先打開運用。

 

四、高速接入,多維復用和相干技能大顯神通

 

互聯網新運用層出不窮,需求更大帶寬支撐井噴式增加的數據需求,政企大客戶、高端社區用戶將需求獨享波長入戶,以及有些場景下會有長間隔高帶寬低時延接入需求。

 

光通訊技能中的復用維度包含時分、波分、頻分、碼分、模分等。當時40G PON是選用了時分和波分兩維復用,這也是100G PON的可行方法之一。業界將探究上述更多維度的組合,為用戶供給更大的帶寬。此外,在接納端選用相干接納方法,可在一根光纖承載超越1000個波長,每波長1G/10G,無源傳輸間隔到達100km,完成T比特接入。為用戶供給更大帶寬、更低時延的接入效勞,為運營商供給高效和低運維本錢的網絡。

 

40G TWDM-PON將在五年內發動商用之旅,更多維復用和相干技能也是研討熱點。

 

五、化繁為簡,IP與光網絡深度交融進步超大容量路由

 

當時通訊網絡選用多層多域網絡承載事務,設備品種繁多,海量數據的分組處理才能呈指數等級進步,一起對超大容量路由運算才能提出越來越高的需求,導致機房空間嚴重、能耗高、功率低。IP與光網絡的交融是解決問題的有用方法之一。

 

IP與光網絡交融能夠經過一致交流內核技能來完成,具有分組/ODUk/VC集中交流功用,然后減少網絡層次、節省網絡投資、下降保護本錢,完成網絡節點集約化。經過進步單槽位線卡轉發才能和選用多框集群技能,能夠大幅進步單節點轉發才能;經過多核處理器、分布式軟件架構、模塊化辦理等技能,可完成千萬等級路由表辦理。

 

包含主干、會聚和接入網絡的IP與光交融,具有千萬等級路由表項的超大容量路由器,供給全網端到端解決計劃,運營商現已打開了試點。

 

六、靈敏光交流,基于CDC-F特性光穿插構建下一代光網絡

 

當時跟著100G技能的規劃布置,超100G技能的蓬勃發展,WDM/OTN體系的傳輸容量進步較快,光層的靈敏調度和高效處理變成了光網絡節點的一個首要需求。

 

跟著WSS光模塊集成度的進一步進步,選用WSS光模塊構建的具有CDC-F(Colorless, Directionless, Contentionless, Flex Grid)特性的光穿插組網技能在超大網絡節點運用時,因一起擁有超大交流容量、波長及事務靈敏調度、低功耗、低時延等關鍵特性,易于構建靈敏、高效的光網絡。

  

具有CDC-F特性的光穿插技能越來越遭到全球運營商的注重,當時已有運營商首先布置,估計近期將會打開更大規模的試點和商用。


七、敞開發明價值,光通訊網絡的APP技能遍及


傳統光網絡比較關閉,短少向外部用戶供給網絡辦理和操控的才能。而跟著云核算、大數據、數據中心等的飛速發展,對辦理、操控光網絡的需求越來越激烈。


在SDN年代,運營商和設備制作商開創性地向外部用戶供給自個開發的APP或者供給SDK供外部用戶開發APP。這些APP和SDK運用SDN操控器的敞開式北向接口辦理和操控光網絡,完成事務創立、事務QoS調整、網絡規劃、網絡優化等功用,然后立異事務形式、簡化網絡運用、進步網絡運用功率和運維功率。

 

這些年,一有些友愛互動的光網絡APP現已獲得了用戶的喜愛,將來敞開的SDN化光網絡將孕育出更多更有價值的APP。

 

八、高效和低本錢,中短間隔城域高速傳輸直調直檢技能

 

為了滿意主干網絡上千公里長間隔傳輸的需求,當時干流的傳輸技能是相干傳輸技能。但是在城市之間的組網,往往傳輸間隔在300公里以下。在這種情況下,怎么防止運用相干勘探的方法(體系雜亂,本錢較高),到達杰出的傳輸和組網作用,是如今研討的熱門話題。

 

為了完成中短間隔傳輸,當時首要的技能首要思考直接調制、直接勘探上。調制方面,可選用的方法許多,包含:PAM-4傳輸方法、DMT傳輸方法、單邊帶傳輸方法,等等。在接納側,則選用非相干的方法,運用較少的光電子器材。以到達簡化體系和下降本錢的作用。

 

近幾年,多個直調直檢技能試驗不斷進行,經過逐步研討和繼續優化,將來3年將會開端試點。

 

九、走向全光網,從芯片間、板間到機房間的光互聯技能

 

伴跟著大數據和云技能的蓬勃發展,短到芯片片上和片間、長到機柜間和數據中心間的大規劃數據交流處理,都渴望高速、穩定、牢靠的互聯,慣例電纜銜接將無法應對。

 

當時看來,芯片間和板間的解決計劃能夠運用硅基光電集成來有用完成光互聯。機房間互聯、機架間互聯、機框間互聯、機盤間互聯能夠運用光電轉換和光傳輸技能替代傳統的電纜,首要解決計劃包含硅基的光電集成、高速VCSEL和直調DFB等。其中硅基光電集成計劃具有CMOS技能兼容,集成度高,本錢低的優勢。


將來幾年,光互聯技能將在芯片內部、芯片間、板間、機柜間、機房間遍及運用。

 

十、綠色通訊,光通訊技能永久的主題

 

跟著大家信息消費的不斷添加,需求光通訊供給的帶寬越來越大,耗費的動力不斷增加。在動力日趨嚴重的今日,怎么完成綠色通訊變成業界努力的首要方向之一。

 

為了完成綠色通訊,一些新的技能正在或將逐步被選用,如新動力、高集成度芯片、高功率電源模塊、智能電扇、液體制冷、智能流量聚合、硬件休眠、新型材料等技能。

 

經過上述技能的逐步引進和繼續優化,光通訊設備的每比特能耗將逐步下降,與環境更為調和。



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