基于光子集成技術(shù)的極簡(jiǎn)城域承載網(wǎng)

    互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用逐步從語音通信轉(zhuǎn)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)時(shí)代的生活體驗(yàn)，4K超高清視頻、高速移動(dòng)上網(wǎng)等開始走進(jìn)人們的生活。這些新業(yè)務(wù)、新體驗(yàn)在豐富人們生活的同時(shí)，對(duì)承載網(wǎng)提出了巨大挑戰(zhàn)。承載網(wǎng)必須要具備更大帶寬、更低時(shí)延、更易維護(hù)的特性。

    波分技術(shù)天然具備大帶寬、低時(shí)延、硬管道等優(yōu)點(diǎn)，提供優(yōu)異的傳輸性能，同時(shí)降低單比特傳輸成本，得到眾多運(yùn)營(yíng)商的青睞。然而，傳統(tǒng)波分技術(shù)使用復(fù)雜光層來支持多波道數(shù)據(jù)承載，這適合大容量、少站點(diǎn)的骨干網(wǎng)和城域核心，但在小容量、多站點(diǎn)的城域及接入場(chǎng)景，卻意味著復(fù)雜的光層調(diào)測(cè)和運(yùn)維，這拖滯了波分網(wǎng)絡(luò)向城域邊緣推進(jìn)。

    光子集成技術(shù)是城域新寵

    光子集成技術(shù)的飛速發(fā)展為城域波分承載網(wǎng)的建設(shè)指明了新方向。光子集成技術(shù)采用光層器件與電層芯片耦合技術(shù)，無外部光層，也無需光層調(diào)測(cè)，提供類似SDH的簡(jiǎn)單運(yùn)維。

    第一代光子集成技術(shù)，光、電芯片各自采用不同工藝制造，空間上相互獨(dú)立，芯片之間采用高精度的光纖耦合連接，業(yè)界稱為空間耦合。芯片之間的每一次光纖耦合都是一個(gè)潛在失效點(diǎn)，在機(jī)械抖動(dòng)、溫度變化及震動(dòng)等因素的影響下，光纖耦合處容易發(fā)生故障，可靠性較低。而且光、電器件封裝及裝配過程復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。

    第二代光子集成技術(shù)克服了第一代技術(shù)的缺點(diǎn)，采用混合集成技術(shù)，各種材料不同的光器件和電芯片混合集成到同一襯底，提高集成度，消除了不同光器件之間的光纖連接，從而在降低成本的同時(shí)大幅提高了可靠性。

    極簡(jiǎn)光層、極簡(jiǎn)運(yùn)營(yíng)

    隨著光子集成技術(shù)的不斷成熟，國(guó)內(nèi)外很多運(yùn)營(yíng)商都開始計(jì)劃部署基于第二代光子集成的城域網(wǎng)絡(luò)。

    首先，它真正實(shí)現(xiàn)了光層極簡(jiǎn)：80KM跨距內(nèi)無需光放，同時(shí)采用色散補(bǔ)償算法，外部無需色散補(bǔ)償模塊。這樣使網(wǎng)絡(luò)可以組成類似SDH的網(wǎng)絡(luò)。硬件安裝、擴(kuò)容只需要增加單板，正確連纖后即可使用，無需光層調(diào)測(cè)，業(yè)務(wù)發(fā)放速度快；故障定位時(shí)可直接排除光層問題，對(duì)維護(hù)人員技能要求低。通過光層簡(jiǎn)化，既降低了運(yùn)營(yíng)商的光層投資，也降低了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

    其次，第二代光子集成板卡融合超100G技術(shù)，集成100G相關(guān)器件，大幅提升容量，目前單環(huán)最大容量達(dá)到400G，滿足城域內(nèi)流量迅速增長(zhǎng)帶來的大容量承載需求。大容量網(wǎng)絡(luò)降低了單比特傳輸成本，也避免了網(wǎng)絡(luò)頻繁擴(kuò)容，真正實(shí)現(xiàn)一次部署，終身受益。

    另外，第二代光子集成板卡的集成度高，目前已可實(shí)現(xiàn)單槽位200G，這意味著實(shí)現(xiàn)單環(huán)400G容量也僅需兩塊單板。城域內(nèi)業(yè)務(wù)種類豐富，業(yè)務(wù)量大，槽位是最寶貴的資源。高集成度為城域子架節(jié)省了大量槽位，節(jié)省了寶貴的機(jī)房空間。

    可見，第二代光子集成技術(shù)融合超100G技術(shù)，具有極簡(jiǎn)光層、大容量、高集成度、易運(yùn)維易運(yùn)營(yíng)等特點(diǎn)。

    親民價(jià)格助其廣泛應(yīng)用

    第二代光子集成技術(shù)特別適合應(yīng)用在縣鄉(xiāng)波分以及城域匯聚層等容量相對(duì)較小、運(yùn)維能力薄弱的場(chǎng)景。在組網(wǎng)上可以與傳統(tǒng)波分混合組網(wǎng)，在核心層配置40/80*100G傳統(tǒng)波分網(wǎng)絡(luò), 在匯聚層配置200/400G光子集成網(wǎng)絡(luò)。光子集成板卡與傳統(tǒng)波分線卡配置在傳統(tǒng)波分硬件平臺(tái)，使用電層交叉實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)在傳統(tǒng)波分網(wǎng)絡(luò)與光子集成網(wǎng)絡(luò)之間的無縫調(diào)度，組成端到端網(wǎng)絡(luò)。擴(kuò)容時(shí)，在核心層直接擴(kuò)展波道，在匯聚層可增加光子集成單板，即插即用。這種組網(wǎng)兼具傳統(tǒng)波分的大容量以及光子集成技術(shù)的易運(yùn)維特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能與運(yùn)維效率的最佳組合。

光子集成網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)波分網(wǎng)絡(luò)混合組網(wǎng)示意圖

    目前部分領(lǐng)先的設(shè)備商已經(jīng)推出了基于第二代光子集成技術(shù)的城域波分解決方案，相比數(shù)據(jù)承載網(wǎng)以及傳統(tǒng)波分網(wǎng)絡(luò)顯示出了極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。相比基于100GE技術(shù)的數(shù)據(jù)承載網(wǎng)，基于第二代光子集成技術(shù)的城域波分方案能大幅度降低整體建網(wǎng)成本，根據(jù)典型網(wǎng)絡(luò)模型測(cè)算，在200G環(huán)網(wǎng)場(chǎng)景下，成本甚至能減少50%。并且，隨著未來光子集成網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，其關(guān)鍵器件成本還會(huì)進(jìn)一步降低。

    第二代光子集成技術(shù)順應(yīng)極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)的大趨勢(shì)，具備大帶寬、低時(shí)延、易運(yùn)維、低成本、高可靠性的優(yōu)勢(shì)，必將會(huì)極大推動(dòng)波分城域承載網(wǎng)的快速建設(shè)。