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智宽新光网,筑路“5G新基建”
发布时间:2021-03-03  作者:中兴通讯 刘俊娟  阅读量:

受疫情冲击,2020上半年国内GDP下降1.6%,但数字经济增长14.5%。某种程度上,疫情“倒逼”各行各业加快数字化转型步伐,企业远程办公、线上直播带货、在线教育等新型高体验业务不断涌现,导致带宽需求激增,5G等新型基础设施的重要价值愈发凸显。

光网络是5G新基建的“连接底座”及“管道基石” , 面临着前所未有的机遇及挑战。Telefonica、Orange、VEON等跨国运营商已在多个分支国家展开超100G OTN骨干及城域网部署,中国三大运营商在光网络的建设更是处于领头羊地位。以中国移动为例,中国移动拥有非常丰富的光网络资源,2020年3月公示的第十三期省际传输200G OTN网络,已经是其第6张国家干线网。为最大化利用网络带宽,保障用户的良好体验及高效运营,三大运营商均已展开对光网管控一体化系统的改造,以实现端到端业务快速开通及智能运维等能力, 助推5G新基建向纵深发展。

配合运营商及行业合作伙伴光网络能力的全面升级及演进,中兴通讯推出智宽新光网方案。方案以DC为中心,实现固网、无线、政企业务统一承载,具备大带宽、低时延、灵活调度及智简运维等特性。其核心亮点为:基于“新算法”构建极速高性能传输管道;依托光电协同“新平台”实现多样化SLA业务的灵活高效承载;采用“新智能”打造便捷、高效的运维体系,全方位满足5G时代千行百业的高品质连接需求。

 

Flex Shaping新算法,构建极速高性能传输管道

 

根据Omdia报告,2019年400G接口发货量增长210%,200G接口发货量增长90%。预计到2025 年,400G+ 端口的发货量占比将达到约35%,带宽占比将达到约70%。高速端口发货量继续强势增长,势必进一步推进骨干及城域光网的全面提速。

光网提速主要有两条路,第一条路是提升单波速率并最大化传输距离,即在保障性能的前提下最大化频谱效率。因此,芯片和算法能力至关重要。当前中兴通讯OTN系统支持业界最高单芯片1.2T、单波800G,并可升级至单波1.2T。算法方面,专有Flex Shaping新算法族,采用电域整形(如图1所示)及中兴通讯专利的光域整形(如图2所示)联动设计,实现城域网场景下更多ROADM站点的穿通能力,从而实现超长距离传输,减少中继数量,降低建网成本。基于独有的Flex Shaping技术,中兴通讯在国内外屡创100G/超100G光网络传输记录。2017年,中兴通讯助力泰国True部署全球首个长距离灵活栅格200G骨干波分网络,单光纤容量达到21.2Tbps。基于中兴通讯光域均衡专利技术,ROADM级联穿通数量超过业内水平50%。在提升传输容量的同时,减少了中继单板配置,大大降低了客户CAPEX投入。2019年,在中国移动现网测试中,中兴通讯单载波400G传输距离超过600km,明显优于其他测试厂商,成为唯一实现从北京到济南长距离业务传输的厂商。


           图1  Flex Shaping技术中的电域整形


        图2  Flex Shaping技术中的光域整形


光网提速的第二条路是拓展光纤频谱宽度,进一步突破光在光纤中传输宽度的局限。由传统C波段向C++波段演进,能使每光纤带宽增加50%,未来将向L波段扩展。频谱扩展涉及系统组件较多,除了新系列的业务单板外,还需要新系列放大器(OA)及全光交叉系统ROADM/OXC。在中国移动省际骨干传送网十三期新建工程上,中兴通讯采用了C++波段的200G QPSK系统建设西部环网络,将单波速率提升及频谱宽度扩展结合起来,单纤容量较传统的80×100G系统提升1倍。该网络链路总长度达53000km,单纤Gbit容量的提升可有效降低运营商光纤资源的投资,建成后将成为全球规模最大的100G/200G OTN网络,满足中国移动西部省际干线5G新基建业务承载需求。

 

新平台,实现光电协同调度、业务灵活高效承载

 

5G新基建赋能千行百业数字化转型,差异化的KPI性能需求层出不穷,4K、VR视频要求大带宽加持,远程工业控制需要毫秒级时延及超高的可靠性保障,智慧家庭、智能电网等需要大量连接及高频率小数据的传输能力。Full-mesh、快速连接及多样化SLA服务等级的能力至关重要,对光传输网络而言,全光交叉平台及超大容量OTN电交叉平台对核心超大容量节点的业务调度成为刚需。

中兴通讯基于光背板的OXC(Optical Crossconnection)全光交叉系统当前支持32维光方向调度,可实现扁平云化城域核心网full-mesh连接及光层一跳直达,保障时延敏感业务诉求。配合智能光标签技术,实现“0”内纤连接并有效避免错连问题,部署时间从周降至小时。相比传统ROADM单板,OXC单板集成光放、监控等功能,节省约80%占地面积和70%的功耗。在中国移动西部环网络中,基于C++波段的OXC平台,相对于传统的C波段系统, 频谱资源扩展50%。未来,该系统三层架构支持升级至40维+,满足海量业务的多方向灵活快速疏导。

在超大容量OTN电交叉新平台方面,中兴通讯最早实现64T单子架商用,并推出业界最大192T集群系统,并可升级至384T,更好地保证大型DC无阻调度。该新平台背后是成帧( Framer)、交换(Switching)网络处理器(NP)及硅光组件(SiPh)等核心自研芯片的支撑。当前,依托于中兴通讯第三代自研Fr amer 集成F IC(Fabric interface chip)功能,整体功耗相对于业界分离方式降低超50%。同时,该系统可实现2Mbps~100Gbps带宽按需无损调整,及多SLA服务等级按需随选。未来,芯片和产品将同步研发并迭代持续发展,新一代芯片依托7nm/5nm工艺,将实现2~4倍的容量增长。

2019年底,深圳电信联合中兴通讯在城域网络多个核心节点部署了业界首个400G OTN集群方案,致力于打造大带宽、低延时、高可靠、广覆盖的大湾区互联网络。该方案支持单站点128个业务槽位、64T交叉容量,能够满足SDH退网带来的大量小颗粒业务无阻交叉调度的需求,可以支撑5G、千兆宽带及政企专线等业务的高速高品质互联。

 

管控新智能,打造便捷、智慧的光网络

 

垂直行业新型场景丰富,需求千差万别,光网的不断延伸及广覆盖,使网络运维面临更加复杂的挑战,管理、控制要求更加精细化,网络运维向智能化方向进化。网络智能自动化之路,是从全人工方式,经半自动化、全自动化再到智能化的漫长的演进历程。OTN光网络智能化,当前处于从半自动到全自动演进中。

中兴通讯管控新智能体系,在业务规划、部署、开通、运维、优化的整个生命周期进行了能力提升。基于云原生SDN平台,可支持管控系统在公有云、私有云及混合云上灵活部署、无限扩容,管理能力提升10倍以上;同时,该体系可有效提升网络开通部署效率,助力网络实现端到端一键式部署,业务开通周期由小时级缩短至分钟级;通过完善的保护策略实现多路由保护,保障业务的可靠性;通过引入AI和大数据分析等技术,对网络进行实时监测、仿真和调优,实现故障快速定位、风险预测提前干预、流量预测自动优化等功能,创建一个更加智能、便捷、高效的光网络。

2019年,中国电信携手中兴通讯承建的全球最大智能全光ROADM网,通过智能化管理平台资源、时延可视化,实现弹性、动态、智能的高效网络。网络基于“动态重路由”恢复方式,实现抗多次断纤恢复,在今年中国电信组织的首次云视频直播验收中,实现单次断纤100%恢复率,多次断纤97%恢复率的行业领先指标。

2020年,中兴通讯协助中国联通完成27个省智能管控的部署,实现省本一体化智能管理、政企业务快速开通及根因故障快速定位等智能化功能,大大节省了人力资源并提升了网络运维的便捷性。

 

中兴通讯通过20多年在WDM/OTN领域的探索与耕耘,拥有深厚的技术积累和丰富的部署经验,与全球主流运营商展开了广泛的合作。截至目前,中兴通讯100G/超100G OTN网络全球实践已超过600个,合作运营商包括中国移动、中国电信、中国联通、Telefonica、VEON、MTN、韩国LGU+、泰国true、越南Viettel、印度Vi等。

“精诚服务,凝聚客户身上”,是中兴通讯一直秉承的服务宗旨。未来,中兴通讯将持续加强WDM/OTN光网及技术的研发投入,与全球运营商及行业合作伙伴亲密合作,构建“极速超宽”“品质承载”“智能便捷”的智宽新光网,配合5G新基建,共创人类社会美好未来。

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