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中兴通信技术：拥抱100G时代
2012年6月 第6期12100G/超100G技术进展和现网传输试验在德国电信现网成功展示100G/超100G传输20中兴通讯100G方案，开启超宽网络时代中兴通讯已为100G商业部署做好准备30巴蒂电信开启4G成功大门在南亚率先商用TD-LTE网络VIP访谈ICT创造美好未来――访Frost&Sullivan信息通信技术副总裁Brian Cotton大数据时代的机遇与挑战――访Current Analysis消费者业务研究副总裁William Ho专题：100G传输网拥抱100G时代PTN平衡系统 构造完美网络丰富功能 vs 高可靠性；高性价比 vs 平滑演进； 操作简易 vs 新技术应用；带宽剧增 vs ARPU值 降低。作为移动运营商，一个完美的网络需要考 虑以上所有因素。 也许您会问，什么样的解决方案才能平衡这些因 素，减轻当前Backhaul承载网所面临的压力呢？ 中兴通讯为您找到了答案―全场景的 Uni-backhaul解决方案。它的出现满足了未来网络的发展需求，实现了新型移动业务的承载。更 重要的是，这种解决方案为您保证持续的高收益 能力和网络的平衡发展。 我们期待着与您携手共同建造一个完美和谐的网 络，敬请访问www.zte.com.cn。刊首语第16卷　第6期　总第285期 中兴通讯技术（简讯） ZHONG XING TONG XUN JI SHU（JIAN XUN） 月刊（1996年创刊） 中兴通讯股份有限公司主办全面迎接100G超宽时代的来临　　随着HDTV、3DTV、云计算、物联网等高带宽应用需求的不断涌 现，海量信息服务对网络传输带宽的要求日益增长，承载网的带宽需求 也将持续快速增长。据预测，在未来5年中国的带宽将以每年50％以上 的速度增长，驱使电信运营商建设更高带宽的网络。在IEEE、ITU-T和 OIF等标准组织的努力下，100G相关标准已成熟，这为100G规模部署奠 定了基础。 　　中兴通讯早在2009年底就已完成100G样机的开发，2010年率先在 业内发布全程100G承载解决方案，提供交换机、路由器和波分全系列 100G产品，为客户提供从汇聚层到骨干层、从传输层到IP层全面的超高 速端到端网络解决方案。 　　中兴通讯超100G技术处于全球领先水平，在业界首次实现了单信道 11.2Tbps、640km长距传输，全球首个超大容量（24×1.3Tbps）超长距 离（2400km）DWDM系统试验，并在标准、专利等多个领域具有自主 知识产权。 　　中兴通讯承载网产品已广泛进入欧洲、亚太、拉美、非洲及中东等 区域的126个国家和地区的近600家运营商。据OVUM报告显示，中兴通《中兴通讯技术（简讯）》编辑委员会主　任：谢大雄 副主任：陈　杰　　赵先明　　倪　勤　　 　　　　庞胜清 编　委（按拼音顺序）： 　　　　鲍钟峻　　崔　丽　　冯海洲 　　　　樊晓兵　　黄力青　　黄新明 　　　　江　华　　李广勇　　李　键 　　　　卢科学　　陆　平　　吕阿斌 　　　　许　明　　徐子阳　　王守臣 　　　　王晓明　　王喜瑜　　王　翔 　　　　俞义方　　张建国《中兴通讯技术（简讯）》编辑部总　编：江　华 常务副总编：黄新明 编辑部主任：刘　杨 责任编辑：方　丽 发　行：王萍萍编辑：《中兴通讯技术（简讯）》编辑部 出版、发行：中兴通讯技术杂志社 地　址：深圳市科技南路55号 邮　编：518057 编辑部电话：1 发行部电话： 传　真：7 网　址：http://www.zte.com.cn/magazine E-mail：.cn讯光网络市场份额增速连续两年保持全球第一，交换机产品市场份额排 名全球第二位，路由器产品竞争力稳步提升，在全球广泛应用。 　　中兴通讯承载网产品将基于长期的技术积累，创新传承，提供业界 领先的100G解决方案，助力运营商优化网络架构，提升竞争力，全面迎 接100G超宽网络时代的来临！陈宇飞 中兴通讯承载网产品总经理设　计：深圳愿景天下文化传播有限公司 印　刷：深圳市华冠印刷有限公司 准印证号：粤内登字B第13111号 出版日期：日 内部资料 免费交流2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）1目次VIP访谈8ICT创造美好未来――访Frost&Sullivan信息通信技术副总裁Brian Cotton云计算和绿色技术解决方案已打开全新商业机遇的大门，为中兴通讯提供区别于传统电信运营商 的绝佳机会。08John Sunde10大数据时代的机遇与挑战――访Current Analysis消费者业务研究副总裁William Ho在未来几年中，4G将会成为数据爆炸式增长的催化剂，全球运营商都在为LTE的到来而做准备。乐丽华视点12100G/超100G技术进展和现网传输试验每通道比特率超过100G的光传输是支持未来业务量增长的有效途径。本文介绍了100G技术的研究方 向和进展，以及中兴通讯在德国电信现网成功展示的100G以及超100G传输的实验情况。余建军12专题：100G传输网1616齐方庆，马俊拥抱100G时代随着100G标准的完备和100G技术的逐步成熟，业界普遍更看好100G系统的发展前景，认为其在 未来将得到广泛的部署和应用，并且，会像10G系统那样，具备较长的生命周期。20中兴通讯100G方案，开启超宽网络时代滕伟才22100G光传输设备技术现状和演进趋势丁薇，施社平2825OTN和100G成未来光网络建设必选项潘恺28SD-FEC技术浅析朱晓宇2中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期目次成功故事3030巴蒂电信开启4G成功大门， 在南亚率先商用TD-LTE网络中兴通讯产品性能优越，工程执行力强，售后服务完善，在极短时间内建成了堪称完美的TDLTE网络，为巴蒂电信率先商用TD-LTE提供了强有力的保障――巴蒂电信董事长兼CEO苏尼 尔?巴蒂?米塔尔杨亮亮36技术论坛33IP与光网络统一承载技术方案探讨王璐36WLAN移动固网融合方案，无线宽带提速首选原均和38覆盖增强系统助飞高频段LTE网络商用龙海波新闻资讯（P4―P7）05中兴通讯在匈设欧洲网络维护中心 覆盖欧洲及北美地区 中兴通讯携手广州移动启动4G-LTE客户体验活动2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）3新闻资讯中兴通讯在匈设欧洲网络维护中心 覆盖欧洲及北美地区　　【本刊讯】5月1日上午，在国务院副 总理李克强与匈牙利总理欧尔班的共同见 证下，中兴通讯股份有限公司高级副总裁 朱进云与匈牙利经济部部长毛托尔奇?捷 尔吉在布达佩斯国会大厦签署了关于设立 中兴通讯欧洲网络维护中心NOC的合作备 忘录。 　　欧洲网络维护中心位于匈牙利首都布 达佩斯，该中心总面积逾600平方米，在 未来3年将为匈牙利提供100~120个工作岗 位，总体投资1000万欧元，其中2012年预 计新增50个工作岗位。 　　该中心将为中兴通讯在欧洲和北美等 发达国家承建的各电信网络提供监控和管 理服务，有线、无线站点数量将达到40000 个。提供包括客户服务中心、网络监控中 心、故障移交中心、网络性能优化中心、 呼叫中心、备件管理中心和维修中心的技 术性支撑，将进一步为跨国运营商提供端 到端的便捷的运营方案。 　　朱进云表示，中兴通讯在为全球运营 商提供的各种服务上积累了大量的成功经 验，欧洲网络维护中心NOC项目的建 成， 将为欧洲区域和北美区域的电信运营商提 供优质的技术性咨询和服务。该中心也将 对中兴通讯在欧洲等市场的业务发展带来 极大的促进和提升。中兴通讯C-RAN解决方案获Total Telecom“绿色科技创新奖”　　【本刊讯】近日，全球著名通信媒体 《 To t a l Te l e c o m 》 宣 布 “ 2 0 1 2 全 球 供 应 商大奖”（World Vendor Awards 2012） 获奖名单，中兴通讯绿色融合C-RAN解 决方案荣获“绿色科技创新奖（GREEN TECHNOLOGY INITIATIVE）”称号。 　　C-RAN理念最早由中国移动提出，通 过集中的（Centralized）基带资源处理池、 协同（Collaborative）无线电和实时的云 （Cloud）架构，构建面向未来的绿色清洁 （Clean）移动网络。中兴通讯基于SDR基 站技术，开发了大容量基带池、RRU（远 端无线模块）邻区协同、超宽带CPRI（通 用公共无线接口）接口等新技术，成为业界 C-RAN解决方案的领先者。采用C-RAN解 决方案部署的新一代移动网络，大量站点无 需机房，不仅大幅减少土地占用，也省掉了 空调、电源、传输等配套设施，相比传统组 网方案，整体能耗降低60%，从而有效节约 能源和减少二氧化碳排放，真正实现移动网 络绿色部署、绿色运营和绿色演进。 　　“ 全 球 供 应 商 大 奖 ” （ Wo r l d Ve n d o r Aw a r d s ） 是 面 向 全 体 通 信 、 互 联网产业软硬件和服务提供者设立的奖 项，旨在表彰最佳的产品、方案和技术 创新以及对社会发展具有价值者。该奖 项 的 组 织 者 《 To t a l Te l e c o m 》 是 业 界 权 威的全球电信业新闻与分析媒体。今年 的主题是“designing the future（设计 未来）”，各奖项均由业内资深专家或 行业分析师担任评委。中兴通讯C-RAN 解决方案在降低能源消耗，建设绿色网 络 方 面表 现 突出 ， 获 得 评委 一致 认可 。4中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期新闻资讯中兴通讯 T8000 集群路由器 助力厦门广电实现 三网融合扁平化部署　　【本刊讯】近日，中兴通讯顺 利完成厦门广电IP城域网项目全部 T8000集群路由器、M6000高端路由 器割接入网，实现网络的稳定良好运 行，这是中兴通讯高端数据产品在三 网融合领域的一次重要应用。 　　厦门广电采用中兴通讯T 集群系统为其IP城域网扩容的首选方中兴通讯携手广州移动启动 4G-LTE 客户体验活动案。中兴通讯ZXR10 T8000路由器， 其高速路由转发、大容量分组交换、 流量管理三大核心芯片均自主研发， 提供单槽位100G线速转发能力，而且 T8000路由器可以通过中心机框将业务　　【本刊讯】日，中兴通讯 携手广州移动在广州大学城召开4G-LTE客 户体验活动，标志着国内首个超大规模城 市――广州的4G-LTE网络正式进入客户体验 阶段。 　　2 0 11 年 3 月 2 4 日 ， 工 业 和 信 息 化 部 正 式 发 文 启 动 T D - LT E 规 模 试 验 网 测 试 及 试验 城 市 安 排 ， 中 兴 通 讯 获 准 进 入 T D - LT E 广 州 试 验 外 场 ， 是 首 批 进 入 T D - LT E 规 模 试验网的厂家。到2012年底广州试验网的 规模将从最初数百站点扩大到数千个站， 主要覆盖珠江新城、大学城等广州主城 区，届时广州移动试验网将成为国内领先 的4G-LTE网络。机框互联构成集群系统，大大提高了整 机的数据转发能力，其网络拓扑结构简 单清晰、维护方便化。此外，厦门广电 在接入控制层采用中兴通讯高端路由器 M6000，支持 BRAS双机热备功能，使 得业务可靠性大大提高。中兴通讯率先完成中国移动WLAN无感知认证部署 带给用户全新体验软件升级，宣告中兴通讯WLAN设备无 感知认证改造工作已圆满结束。这是继4 月初在沈阳率先完成WLAN用户无感知 认证FOA测试后，中兴通讯在中国移动 WLAN项目进程中再次领先。同时，作为 中国移动市场份额最大的WLAN设备提供 商，中兴通讯现网设备的顺利升级标志着 中国移动WLAN无感知认证改造工作已经 取得了实质性进展。 　　【 本 刊 讯 】 2 0 1 2 年 5 月 9 日 ， 中 兴 通 讯率先完成中国移动28个省WLAN网络 自有AC/AP设备支持无感知认证功能的 　　WLAN设备无感知认证改造是 指WLAN AC/AP设备在支持现有 We b + P o r t a l 认 证 基 础 上 ， 新 增 支 持 E A P SIM/AKA及PEAP两种认证方式，主要内 容 包 括 混 合 接 入 认 证 、 空 闲 下 线 、 W PA / W PA 2 、 A P 间 切 换 、 精 确 计 费 、 强 制 Portal等。改造完成后，绝大多数智能终 端及笔记本电脑都可通过EAP-SIM/AKA 或PEAP进行用户认证，首次认证后，用 户进入WLAN网络覆盖区域实现自动接 入，避免了传统Web+Portal认证方式带来 的繁琐操作，极大提升了用户的业务使用 体验，同时部分终端因不支持Web+Portal 认证而无法使用WLAN业务的问题也迎刃 而解。2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）5新闻资讯中兴通讯IMS固网改造方案获 “IMS最佳综合方案” 大奖　　【本刊讯】近日，在西班牙马德里举 行的“IMS 世界论坛”上，中兴通讯IMS 固网改造方案，凭借其在全球80多个商 用合同的验证，获得“IMS最佳综合方案 “大奖。 　　“IMS世界论坛”是业界最高级别的 IMS专题论坛，已连续举办了9届，每年 都广泛吸引了世界各地特别是西欧主流运 营商以及产业链众多厂商的参与。 　　中兴通讯基于IMS的PSTN固网改造 方 案 ， 遵 循 T I S PA N 和 3 G P P 规 范 ， 引 入 了针对固定终端接入的核心网元AGCF （Access Gateway Control Function）， 并开创性地支持多种接入方式，包括 H.248、V5、PRI/BRI、H.323、MGCP、 NCS、R2/No7（PBX）、IETF SIP等， 通过统一的语音业务平台（MMTEl AS） 提供丰富的融合类语音业务，同时可以继 承现网的窄带智能业务平台, 从而实现所 有接入的统一核心控制以及业务触发。 截至2012年一季度，该方案已在秘鲁 Telefonica、意大利 Tiscali、中国电信等 全球众多运营商的网络进行成熟商用，支 持超过4000万用户。 　　中 兴 通 讯 核 心 网 产 品 副 总 裁 屠 嘉 顺 指出：“该奖项是对中兴通讯在IMS固 网改造领域所取得的研发和市场成绩 的充分肯定，而保持科研创新和提供 客户化解决方案正是我们长期坚持的 发展理念。”中兴通讯全球首家完成LTE FDD/TDD双向PS切换测试　　【本刊讯】近日，中兴通讯宣布全球 首家完成LTE FDD/TDD系统间双向PS切换 性 能 验 证 测 试 ， 为 实 现 未 来 不 同 LT E 商 用 网络之间切换时连续的业务体验打下坚实 的基础。 　　此次测试中的设备由中兴通讯提供的 LT E 系 统 设 备 、 创 毅 视 讯 及 其 合 作 伙 伴 香 港应用科技研究院（Astri）提供的数据卡 组成。测试结果表明，LTE FDD/TDD双模 数 据 卡 在 LT E 网 络 中 进 行 F T P 下 载 时 ， 连 续进行LTE FDD/TDD网络间的双向切换成 功率高达100%，切换过程中用户无感知。 LTE FDD/TDD系统间双向PS切换技术普遍 应 用 于 双 模 LT E 网 络 的 切 换 和 漫 游 场 景 ， 旨 在 帮 助 运 营 商 提 升 不 同 LT E 网 络 间 切 换 和漫游时的用户感知。 　　中兴通讯副总裁王守臣表示：“多制 式网络间切换功能的支持及性能的提升， 必 将 给 运 营 商 带 来 更 多 的 选 择 ， 加 快 LT E 商用进程。中兴通讯计划下一步在商用网 络中验证该成果。” 　　截至2012年1季度，中兴通讯已经获 得了30个LTE商用合同，与全球100多个运 营 商 合 作 并 部 署 LT E 试 验 网 。 其 中 已 商 用 的LTE网络有8个，包括香港CSL、日本软 银、瑞典Hi3G、奥地利H3G、印度巴蒂电 信等。中兴通讯刷新业界 HSUPA 纪录 实现上行16M速率　　【本刊讯】近日，中兴通讯宣 布，刷新双天线接收单小区上行 （HSUPA）最高速率，峰值速率超过 16Mbps。 　　此次是在商用网络双天线接收场 景下采用先进RAKE接收机（ARAKE 接收机）并结合干扰抵消技术，通过 两部支持上行16QAM（Quadrature Amplitude Modulation正交幅度调 制）调制的终端同时进行数据上 传，刷新了业界双天线单小区上行 H S U PA 吞 吐 率 纪 录 ， 平 均 吞 吐 率 提 高到15.04Mbps，峰值吞吐率达到 16.02Mbps。 　　此次测试，是验证如何能在现有 商用网络的基础上，不增加硬件资 源，通过软件升级来实现上行速率突 破，以最低成本实现网络性能提升和 用户业务体验改善。6中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期新闻资讯中兴通讯 与瑞典 Hi3G 签署战略合作协议 中瑞两国领导人 出席签字仪式中兴通讯Cikey获 “2012 LTE全球峰会” 最佳LTE终端大奖　　【本刊讯】日前，在西班牙巴塞罗那举办的2012 LTE World Summit（LTE全球峰会） 上，中兴通讯无线终端Cikey（融合智能钥匙）斩获“最佳LTE设备/手机”（Best LTE Device/Handset）大奖。Cikey作为支持业界领先的MAB （Multiple Access Binding）解决 方案的终端产品在LTE全球峰会这一业界最高级别的奖项上获此殊荣，显示了中兴通讯在 LTE产品领域从核心网到终端的“WLAN+LTE网络聚合带宽服务”与“MAB解决方案”获 得了业界广泛认可，同时也夯实了其在LTE领域所处的领先地位。 　　中兴通讯MAB方案旨在提升终端用户的移动数据业务体验。在LTE时代，用户面临多种网 络接入方式的选择问题，需要在确保业务体验的情况下选择最经济的移动网络接入方式。MAB 方案帮助运营商协调LTE、2G/3G以及WLAN等多种接入管道的数据分流，捆绑多种接入方式 为用户提供超大带宽的聚合带宽服务，保证用户在多种接入方式间的无缝移动。此举在降低运 营商网络投资的同时，也帮助用户享受无缝切换、共享带宽的便利，提升服务体验。 　　中兴通讯核心网产品总裁刘建华表示：“针对数据业务爆发式增长的客观环境，中兴 通讯适时推出的MAB创新解决方案，可帮助运营商利用现有网络资源为用户提供更好的数 据业务体验，提升运营商在LTE时代移动数据服务的竞争力。” 　　【 本 刊 讯 】 近 日 ， 中 国 国 务 院 总理温家宝在出访瑞典期间，与 瑞典首相莱因费尔特共同出席了 在首相府举行的中兴通讯与瑞典 领先通信运营商Hi3G战略合作的 签署仪式，同时签约的还有其他 10项中瑞两国政府间协议和企业 间商贸协议。 　　中 兴 通 讯 瑞 典 子 公 司 总 经 理 黄 正与和黄欧洲区副总经理Christian 先生代表双方在签字仪式上签字。 根据该协议, 中兴通讯将在今后3年 内，继续为Hi3G瑞典提供数千个 U M T S / T D - LT E / F D D - LT E 基 站 以 及 配套的微波和数据通信设备。战略 合作金额达5亿瑞典克朗，折合约 7400万美元。　中兴通讯推出ZSmart iCS智能计费解决方案　　【本刊讯】近日，中兴通讯在 2012TMF管理大会（TMF Management World）上发布了“中兴通讯ZSmart iCS 智能计费解决方案”，该方案是中兴通讯ZSmart BSS/OSS智能套件的一部分， 通过业界领先的计费、分析和增强的跨 渠道Customer Care平台，可以帮助运营 商大大提高客户体验，有效降低业务上 线成本和缩短业务上线时间，提高企业 收 入。 　　中兴通讯ZSmart iCS智能计费解决方 案（intelligent charging system）通过计费系统、分析工具与增强型多渠道Customer Care系统的协作，可以通过数据挖掘发现 最佳业务增长机会，并采取正确的行动使 总体营销投资回报最大化，帮助运营商实 现优质、高效的跨渠道业务体验（crosschannel service experience），并通过各种 渠道，提供统一的市场、销售、服务和计 费能力。2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）7VIP访谈ICT 创造美好未来云计算和绿色技术解决方案已打开全 新商业机遇的大门，为中兴通讯提――访Frost&Sullivan信息通信技术副总裁Brian Cotton本刊特约记者 John Sunde关。从某种程度上讲，这是一种发展，但 是都密切围绕ICT。供区别于传统电信运营商的绝佳机会。为 了进一步了解这些趋势可能会对中兴通 讯产生哪些影响，本刊记者采访了Frost & Sullivan的信息通信技术副总裁Brian Cotton先生。 记者：中兴通讯可以怎样使用ICT功能创造 更多价值？ Brian Cotton：如今，ICT的用武之地是解 决大问题。 　　以 石 油 行 业 为 例 。 虽 然我 们已 经找 到 记者：请您为我们简单介绍下您的背景和 专业领域。 Brian Cotton：最近，我一直在关注如何 推动ICT成为垂直行业，同时也在重点 研 究 城 市 ―― 智 能 城 市 以 及 与 之 相 关的一切，从交通到能源再到经济 支柱。这一切都与我之前从事的绿 色技术以及在那之前从事的协作相 其他的能源来源，但是化石燃料在未来 很长一段时间内将继续存在。人们对石 油的需求仍然十分强劲，而开采石油的 能力则显得至关重要，因为那些容易开 采的石油早已被开采殆尽。现在，越来 越难开采到石油，而且开采的费用和危 险程度也在与日俱增。如果石油公司希 望继续为能源饥渴的世界提供能源，唯 有做得更好。技术则可以某些领域提供 帮助，例如资产管理或使用云计算协调 遍布的全球业务运营。 　 　 石油行业只是其中一点。政府是另一 个巨大机遇，尤其是在城市。生活在城市的 人口比生活在农村的人口越来越多，在一些 人口密集的城市如香港或深圳，存在众多领 域，如社会服务、公共安全、教育、健康， 很多领域已开始融合。中兴通讯作为一个技 术供应商和开发商，拥有良好的机会从电信 企业转移到真正存在问题的领域。记者：在我们这一行，由于安全问题，与 政府合作存在诸多障碍。我们该如何克服 这些障碍？ Brian Cotton：如今，这个问题就像房间里8中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期VIP访谈的大象一般不容忽视，人们之前却对其视 而不见，不过这个问题是可以控制的。 　　从短期来看，我认为与某些实力雄厚 的公司（可以是总部设在美国的公司）建 立合作伙伴关系有助于中兴通讯克服障碍 获得突破。其实这可以是双赢局面，如果 中兴通讯找到正确的合作伙伴，问题便会 迎刃而解。记者：就创建智能城市而言，哪种技术最 有发展前景？ Brian Cotton：正在开发的技术肯定有很多 种，但是云技术是时下的完美选择。技术 存在的一个问题是更新周期太快，通常还 未等你完全认识到一种技术的潜力，它已 经被新技术取代。 　　在我看来，我们应该花大量时间研究 云。云在允许共享服务和实现更大协作方 面的确效果非凡。同时，云计算也能很好 地利用经济学。使用共享服务平台，您可 以利用不同预算，如果某些领域需要更多 资源，可以灵活调动那些资源。 　　此外，我们也可以着手城市的边界所在 地。城市可以延伸到郊区，而公共交通和安 全等领域则超越了这些边界。共享服务 或协 作平台能为城市边界之外的人口服务。我想 说的是，云计算的发展非常值得关注。 记者：在您看来，中兴通讯的未来发展方 记者：我们怎样才能把云计算解决方案转 变为更加有价值的业务？ Brian Cotton：这正是问题的关键所在。如 何使你创建的项目不断增添价值？是否需 要管理云？这是产生增量收入的区域。是 否要升级支持云的基础设施？这也是产生 增量收入的区域。 向是什么？ Brian Cotton：如果我们研究中兴通讯与阿 尔卡特-朗讯、西门子、爱立信、思科和华 为等供应商参与的领域，就可以看到很多 传统公司似乎 都存在问题。他们只关注某 些 市场 ―― 通常 是 发 达 市 场―― 而这 些 市 场已经陷入艰难时期。如今，发展势头似 　　设计用于特定目的的云有很大潜力。 例如，医疗云具有与银行或政府云不同的 特殊功能。设计特定的解决方案可以增加 价值。 　　我知道中兴通讯是首批成功执行医疗 云技术的公司之一。中兴通讯如果想取得 成功，就应该寻求其他专业领域的应用。 如果在中国取得了成功，还可以将业务推 广到世界其他区域，从而成就全球业务， 获得更大的成功。 乎在中国公司。 　　当然，电信是一个极度规范的行业。 从近期来看，相对较不规范的行业可能存 在巨大潜力。我想说的是，请不要急于将 所有精力都从发展中市场上转移开来，因 为这个领域仍然存在巨大利润。中兴通讯 在亚洲的成功也将延续到下一个新的巨大 区域――非洲。 　　人们 一直 在讨 论下 一个 全球 趋势 是什 么，其实就是点亮非洲。从夜晚时分的 地球卫星照片上可以看到，所有的发达 市场都是亮的。而非洲，只有南非、埃 及和其他某些地方的某些区域是亮的， 其他地区仍是漆黑一片。下一步的重大 举措是使非洲加入现代化的大军。中兴 通讯在基础设施建设方面拥有丰富的经 验，可以帮助这些地区在不久的将来一 跃成为发达市场，而无需经历漫长的发 展阶段。2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）9VIP访谈大数据时代的机遇与挑战本刊记者 乐丽华――访Current Analysis消费者业务研究副总裁William Ho在未来几年中，4G将会成为数据爆炸 式增长的催化剂，全球运营商都在为 LT E 的 到 来 而 做 准 备 。 4 G 将 如 何 与 2 G 和 3 G 网 络 共 存 ？ 为 什 么 LT E 需 要 “ s m a l l cell”和SON？“中兴通讯全球分析师大 会”期间，本刊记者乐丽华采访了通信行 业分析公司Current Analysis的消费者业务 研究副总裁William Ho。 记者：即使许多3G服务才刚刚推出和运 行 ， LT E 已 经 在 全 世 界 得 到 部 署 。 这 个 现 象 背 后 的 动 力 是 什 么 ？ 在 您 看 来 ， LT E 的 价值主张是什么？ William Ho：我觉得对于所有消费者的价 值主张都是更快的数据服务。当我们从语 音为中心的世界过渡到数据为中心的世界 时，对于数据、速度和信息访问权限的要 求也就大得多。价值主张还包括持续性的 良 好 体 验 。 和 3 G 相 比 ， LT E / 4 G 允 许 运 营 商更好地利用有限的频谱并提供更有效的 数据。 记者：在大数据时代，2G、3G和4G （LTE）网络将如何共存？ William Ho： 我认为在很大程度上，4G网 记者：4G网络是否会完全取代3G网络？您 认为LTE网络什么时候会在全球普及？ William Ho：这就真要取决于运营商了。 如果运营商已经在3G基础设施中投入了 可观的CAPEX，如美国的许多运营商， 那么4G网络成为主导就需要较长时间。 4G才刚开始部署，会一直需要回退操 作。如果你处于没有4G的市场，你就要 在3G市场中竞争。所以这确实取决于运 营商在部署4G时的积极程度，而这关系 到他们在网络和频谱方面能够投入多少资 金。这就像一点一点翻新你的房子，可能 记者：随着LTE和HSPA+网络被更广泛地 部署，低功率的“small cell”模式开始流 行。您对“small cell”的业务模式有什么 看法？ Wi l l i a m H o ： “ s m a l l c e l l ” 允 许 运 营 商 在一个目标区域重复使用频谱提供服务。 从宏观角度看，“small cell”涉及覆盖 范围与容量。如果人们更依赖数据，就希 望提供数据网络。身处高度竞争环境中的 运营商必须能提供用户期望的用户体验。 例如，如果你走进商场，然后想查找些内 络会叠加在成熟市场中的已有2G和3G网 络。其挑战在于通过可回退的操作让用 户 从 2 G / 3 G 网 络 迁 移 到 LT E 。 然 而 ， 在 未 来运营商要进行“频谱重构”，即在现 有 频 率 上 用 LT E 新 技 术 替 换 旧 的 2 G / 3 G 技 术 。 使 用 LT E 传 送 数 据 字 节 比 3 G 和 2 G 成 本更低。 你没有资金一次完成，所以你要根据资 金、目标和必要性进行优先排序。还有另 一个方面，就是数据传递的运营效率。如 果用户需要更多数据，你就不得不满足他 们的需求，否则就会流失用户；运营效率 将成为一场争相提供快速网络以保留和吸 引新客户的战争。这是推动积极部署的另 一个因素。10中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期VIP访谈“4G网络会叠加在成熟市场中的已有2G和3G网络。其挑战 在于通过可回退的操作让用户从2G/3G网络迁移到LTE。”容，但因为数据覆盖不足或数据速度慢， 会使你对自己的运营商不满意。低容量将 意味着，你在城市中拥有很快的数据速 度，但当你走进商场，数据速度却变得很 慢。这是另一个影响用户满意度的因素。 用户可能会因为体验不佳而不再续订合 约。在运营商中，客户流失率是一个关键 的业绩指标。因此，运营商关注的是实现 良好的覆盖率和容量。记者：自组织网络（SON）是一个关于自 动 化 网 络 操 作 和 管 理 的 概 念 。 为 什 么 LT E 需要SON？LTE中的SON有什么益处？ Wi l l i a m H o ： 概 念 上 ， S O N 允 许 运 营 商 自 动 优 化 其 现 有 和 新 建 LT E 网 络 。 由 于 LT E 和 “ s m a l l c e l l ” 技 术 可 实 现 更 快 的数据业务，运营和管理网络将变得更 加复杂。SON允许通过最少的配置在线 加入新基站，并优化这些基站的运营参 数，从而最好地满足整个网络的需求。如MetroPCS，先于Verizon在美国启动了 LTE，但是要加速LTE的发展，需要大运营 商投入丰富的资源和积极的计划。中国移 动的规模足够大，从而能够为TD-LTE生态 系统加速，并使全球尤其是欧洲、日本和 美国的运营商从中受益。记者：最后，请您预测一下无线行业的 趋 势？ Wi l l i a m H o ： 从 消 费 的 角 度 看 ， 运 营 商 正设法让用户从使用普通语音手机转向 使用智能手机。一旦用户使用智能手机 并依赖于数据业务，就不会再回头使用 普通语音手机了。和过去几年相比，语 音电话逐渐萎缩；而随着用户养成社交 网络、网上冲浪、消费视频和音频流等记者：中国的运营商已经开始大规模的 WiFi部署。有些人说WiFi意义重大。您认 为WiFi的重要性如何？ Wi l l i a m H o ： Wi F i 是 不 需 要 额 外 频 谱 就 可分流数据的重要方式。你拥有可在小 范围内分流数据的“small cell”，但同 时你仍然面临频谱有限所导致的容量问 题 。 所 以 在 非 许 可 频 段 上 运 营 Wi F i 是 可 供运营商用来满足客户的数据需求的另 一 项 工 具 。 有 时 ， Wi F i 接 入 点 可 集 成 到 “small cell”中，成为运营商数据能力 的补充。例如，不需要派遣技术人员调整小区基 站的天线方向和增加功率水平，SON允 许这些任务自动和快速地完成。这一切 都说明SON在提升运营效率方面具有的 优 势。记者：推动TD-LTE和FDD-LTE发展的机 遇是什么？ W i l l i a m H o ： T D - LT E 成 功 的 最 大 推 动 力量就是中国移动，在我看来，美国 Verizon Wireless公司是FDD-LTE技术的 全球推动者。虽然还有其他运营商，例消费习惯，数据业务量大幅提高。这一 现象在世界范围内成倍增加，并引发大 量的带宽消耗。因此更多的厂商有机会 为运营商提供有效的解决方案来满足消 费者需求。然而形势很严峻，因为存在 O T T （ o v e r- t h e - t o p ） 厂 商 ， 例 如 腾 讯 和 YouTube、优酷这样的视频内容提供商， 他们都提供免费服务并产生数据消耗。随 着客户对这些OTT服务的使用量增加，运 营商就难以将自己的替代服务货币化。本 质上，对于这种特定服务， OTT厂商的品 牌将超过运营商的品牌。这就对运营商构 成威胁，因为运营商正在想方设法地增加 每用户平均收入（ARPU）。当今的产业 现状是，运营商为了应对第三方服务造成 的需求而投入大量资金改善基础设施。这 一趋势会继续下去，运营商正在寻求解决 方案。2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）11视点100G/超100G技术进展和现网传输试验余建军（中兴通讯）余建军，1999年毕业于北京邮电大学电磁场与微波技术专业，获博士学 位。现任中兴通讯北美光波所所长和高速光通信技术首席科学家。担任复 旦大学讲席教授（Chair Professsor）和博士生导师、美国佐治亚理工学院 （Georgia Institute of Technology）兼职教授（Adjunct Professor）。在 国际著名期刊和会议上发表150多篇论文，拥有11项美国专利。100G技术进展　　随 着 视 频 流 的 日 益 增 多 ， 以 及 云 计 算、社会化媒体和移动数据传输的激 增，因特网和专线服务的带宽需求以每 年30%到50%的速度持续增长。目前， 不管正在开发还是已经部署的100Gbps 的长途传输系统，都是基于单载波PMDQPSK调制格式并采用相干检测和数字 信 号 处 理 （DSP）技术。这样在传统的 50GHz光栅上所获得的频谱效率（SE）是 2bps/Hz，从而系统容量在光纤C段提升到 约10Tbps。相关的100GE客户端、传输层 OTU4和其他方面的标准化过程已经由国际 标准组织完成，以实现端到端的系统连接 和互联互通。 　　每通道比特率超过100G的光传输是支 持 未 来 业 务 量 增 长 的 有 效 途 径 。 图1显 示 了超100G的发展方向和研究内容。这些研究都在积极寻求容量、数据速率和光传输 距离之间的平衡。光时分复用（OTDM） 是增加通道数据速率的一种实现方法。最 新的试验已经获得了1.28Tbaud的波特率 和640Gbaud的波特率。然而，OTDM受 系统稳定性和紧凑性的局限，通常只被当 作一种临时的实验技术用于研究高比特 率传输时光信号的传输性能，因此当光 电子器件的带宽允许时，OTDM就被电时 分复用（ETDM）所取代。使用多芯光纤 （MCF）或者少模光纤（FMF），并融合 多输入多输出（MIMO）信号处理的空分 复用（SDM）目前正得到广泛的研究。理 论预测和近期的进展都表明在特殊的光纤 结构和传输性能上能够做到很好的结果。 但除了设计和制造，在连接、耦合、熔接 以及放大器和收发器的集成方面都面临很 大的挑战，显示该项技术进入商业应用还12中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期视点为时尚早。 　　在未来的几年里，特别是对于400GE 和1TE标准，人们相信所采用的方法不仅 必须具有高频谱效率和高接收灵敏度， 而且必须能够通过现有的技术和组件进 行实施。对此有3个主要的方法结合PDM 和相干检测来提高通道比特率。如图1所 示，第一个方法是ETDM，利用成熟的 电子技术提高波特率。使用差分相移键 控（DPSK），高达40Gbaud的波特率已 经在现网进行部署，而使用非归零码的 100Gbaud的波特率已经在实验系统中展 示，在这些系统中他们都使用了直接检 测。目前的100Gbps商用系统或者400Gbps 双载波原型机采用的调制码QPSK或 16QAM其波特率在30Gbaud左右。采用波 特率为56Gbaud的16QAM信号其传输距离 将会减少很多。 　　第二种方法是使用更高阶的QAM调 制码格式。他们能够获得比PDM-QPSK更 高的频谱效率，但是执行代价增大，接收 灵敏度要求增高，并且同样降低了传输距 离。如图2所示， 16QAM信号需要的光信 噪比（OSNR）比QPSK要高6dB，并且随 星座图星座点数目的增加呈指数增长。在 最近的试验中， BER=1×10 -3 时的执行代 价高达8dB，而实现QPSK仅为大约1dB。 现网试验中，在200GHz光栅上有10Gbps 的邻近信道的情形下，512Gbps双载波 16QAM信号在色散补偿SSMF上传输距离 为700km左右。这些结果表明使用16QAM 或64QAM格式来提升频谱效率非常具有挑 战性。 　　第三种方法是利用多子载波的超 级通道技术，它可以通过高集成度的 100/200Gbps通道来克服光电子器件的速 度和带宽的限制。到目前为止，一个使用 PDM-QPSK格式的超级通道采用拉曼放 大和特殊光纤能够实现7000km的传输， 证明QPSK信号在频谱效率和传输距离之 间能够取得良好的平衡。人们注意到，与 单载波的情况相反，每通道使用多子载波 要求在光节点中使用灵活间距的光栅而 非固定间距的光栅。在不同的多载波技 术中，无防护间隔相干光正交频分复用 （NGI-CO-OFDM）和奈奎斯特波分复用 （Nyquist WDM）技术有望达到较高的 频谱效率同时也不会大幅减少传输距离。 NGI-CO-OFDM技术的基本原理是子载 波间隔正好等于频率域中的波特率，而在 Nyquist WDM中，子载波经过光谱整形从 而接近或等于无码间干扰传输的Nyquist 极限。由于在NGI-CO-OFDM中相邻子 载波相互正交，信号经光检测后仍保持独 立。但探测这种信号时需要将所有的子信 号都进行探测，因而对模拟数字转换器每符号比特数 要求的OSNR(dB)图1 超100G研究内容和方向图2 在不同调制码型和波特率下需要的光信噪比2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）13视点来延伸光传输距离。我们主要进行了多波 特率（25Gbaud，28Gbaud， 54.2Gbaud） 和混合线速率（120Gbps， 216.8Gbps， 448Gbps，1.3Tbps）情况下信号在不同传 输距离上的传输特性试 验 。其中120Gbps 信号使用PDM-QPSK调制码和实时相干检 测并具备软判决的前向纠错码（SD-FEC） 能力，而448Gbps和1.3Tbps超级通道每子 载波使用PDM-QPSK调制码格式，但使用 Nyquist-WDM技术来实施。8×216.8Gbps 信号在50GHz光栅上使用54.2Gbaud PDM （ADC）、光电探测器等器件带宽有很高 的要求。对于Nyquist WDM，需要通过光 域或电域的特定滤波器进行信号整形。人 们已经在理论上和试验中对Nyquist-WDM 和NGI-CO-OFDM进行了对比研究。研究 结果表明，Nyquist WDM在载波间干扰 （ICI）容限和实施性约束方面更稳健更 实用。 后其在2012年演示了商用100G在无色散补 偿的光传输系统中传输3760km，每端跨度 为80km。Verizon完成了第一个使用100GE 路由器卡和100GBASE-LR4 CFP界面端到 端本地IP数据的100G单载波相干检测传输 1 5 2 0 k m 的 试 验 。 Ve r i z o n 还 将 11 2 G b p s 、 450Gbps和1.15Tbps混合速率信号在频谱 效率为3.3bps/Hz的情况下进行了信号的长 距离传输。在另外一个试验里采用8QAM 载波抑制归零码（CSRZ）-QPSK调制码格 式。接收端引进电数字后置滤波器将二进制 信号转变成双二进制信号来抑制噪音以及信 道之间的串扰，并使得1比特存储长度的最 大自然序列估计（MLSE）数字信号处理技 术提高性能。 　　第一个是216.8Gbps PDM-CSRZQPSK信号在50GHz间距里的波分复用信号 长距离传输。如图3所示，德国电信光网络 中的传输链路包含从Darmstadt（DA）到 Nurnberg（Nu）之间的8个节点，均使用 标准G.652光纤。最高和最低的跨段损失分 别为20dB和24.1dB。为了延长传输距离， 在Stuttgart（ST）加入了额外的8×100km 的G. 652光纤跨段，从而获得了1750km 的总传输距离。使用了商用的增益平坦的 线 内 掺 铒 光 纤 放 大 器 （ E D FA ） 来 补 偿 光 纤跨段损失，但在链路中没有其他的增益100G现网试验进展　　许多实验室的试验足以进行概念上的 验证，但现网试验对系统提出更严峻和 更现实的要求并且更接近于实际实施。 例如，色度色散（CD）和偏振模色散 （PMD）会因为铺设光缆由于温度等环境 的改变而发生变动，一些其他的未知因素 同样对接收端的盲均衡性能有所影响。同 时，运营商需要对不同的技术进行验证和 评价，从而更好地了解这些技术在实际光 纤网络中在系统层面的可行 性，这能够帮 助运营商对实现的方案进行充分的了解。 在过去的3年里，已经有几个现网试验验 证了100G和超100G光传输性能。2010年 AT&T测试了100G信号在带有色散补偿模 块（DCM）的光线路中传输1800km。随和QPSK调制格式实现21.7Tbps 信号的现 网传输试验。德国电信（DT）进行了两个 独 立的 现 网 试验 ， 分别 是 2 5 3G b p s通 道 基 于电OFDM在标准单模（SSMF）中传输 764km和512Gbps通道基于16QAM格式传 输734km。同时，英国电信（BT）展示了 首个灵活栅格的现网传输试验，传输距离 为600多公里。德国电信实现 100G和超100G的试验传输　 　 我们在德国电信光网络进行了两个试 验。现网试验是在Darmstadt和Nuremberg之 间德国电信中现有的标准单模光纤（G.652 SSMF）链路上进行的。为了研究不同技术 的长途传输能力，另外使用了实验室SSMF均衡器。所有22个光纤跨段的平均损失为 21.6dB。安装有发送器和接收器的测试中 心位于Darmstadt 的德国电信研发中心。试 验中在1750km现网和实验室G.652 光纤上 传输了8×216.8Gbps PDM-CSRZ-QPSK信 号，在接收端采用离线处理和高性能的数 字信号处理的相干接收。经过1750km传输14中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期视点后所有通道的误码率都小于FEC的阈值。 　 　 第二个试验是100G、400G和1T的混 合传输。400G超级通道是经由4个独立的 112Gbps的PDM-QPSK信号经过强滤波后复 用而成，复用后的频谱效率达到4bps/Hz。 13个子载波的1T信号则是采用光的OFDM 方法产生的，共有13个子信道，每个子 信道占据25GHz的带宽，总的信号占据 325GHz（13×25 = 325）的带宽。在接收 机端采用先进数字信号处理技术来恢复信 号。在这个现网试验中使用的100G线卡是 商用实时相干100G传输机。总的线速率 是120Gbps，有15% 的SD -FEC开销，采 用 Tu r b o 乘 积 码 （ T P C ） 的 编 码 技 术 ， 有 11.1 dB的净编码增益。 　　图4是两个100G、1个400G和1个1T的 混合信号传输1750km后的光谱。所有信 号 的 误 码 率 都 小 于 2 × 1 0 -3。 1 0 0 G 信 号 经 过2450km的传输后的误码率为1.1×10 -3 ， 显示还有较大冗余度，而且在客户端经过 SD-FEC解码后也证实了无误码传输。 图3 德电光网络现网结构图　　我们在德国电信现网成功展示了 1 0 0 G 以 及 超 1 0 0 G 的 试验传 输 。 第 一 个 现 网试验是8×216.8Gbps DWDM PDMCSRZ-QPSK信号达到创纪录的频谱效 率：4bps/Hz，传输距离超过22个SSMF 跨度，总距离为1750km。这个现网试验 表明利用偏振复用的QPSK调制码技术在 相同的50GHz光栅上能够翻倍提高波特率 和通信容量并可实现超长距离的传输。第 二个现网实验是混合传输试验。在混合传 输试验中，448Gbps通道使用了NyquistWDM技术，并在每一个子载波中利用 PDM-QPSK进行调制，实现了4bps/Hz的 净频谱效率。多波长子载波产生技术被用 来产生1.3Tbps的超级通道，该通道占据 325GHz的光学带宽。这两个超级通道和两 个带有SD-FEC的100G商用的利用偏振复 用的QPSK信号成功地在1750km光链路上 实现了传输，对于仅放大EDFA的pre-SDFEC门限则超过2150km。在超100G的通道 中，引进后置数字滤波器和简化的MLSE 算法来减轻由于强光谱整形引起的噪声和 串扰增加。就现实网络中部署的100G转发 器而论，在经2450km现网光纤传输后，相 对于pre-SD-FECBER门限存在较大的BER 余量。这些现网实验证明了使用SD-FEC的 100G技术是可以进行超长传输的，并且利 用特定的信号处理的Nyquist WDM是一个 实际可实施的技术，非常有希望在长距离 传输中增加超100G的通道容量。 图4 100G/400G和1T信号混传1750km后的光谱图2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）15专题：100G传输网16中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期专题：100G传输网拥抱100G时代齐方庆，马俊（中兴通讯） 统的大容量长距离传输。100G WDM/OTN 系统所具备的大容 量、长距离传送特性有 利于传送网络的层次进一步扁平化。 载。采用100G WDM/OTN设备进行核心路 由器业务的传输不仅可提供数据业务普遍 需要的大容量高带宽，而且可进一步降低 客户侧接口数量，满足数据业务带宽高速核心路由器之间的接口互联　　随着All IP化的进展，骨干网络数据 流量主要为核心路由器产生，一般采用 IP over WDM的方式来完成核心路由器之 间的长距离互联。目前核心路由器已支 持IEEE定义的10GE、40GE、100GE接 口。现网中核心路由器主要采用10GE接口 与WDM设备互联实现长距离传输。随着 100G WDM/OTN技术的成熟，核心路由器 可直接采用100GE接口与WDM/OTN设备 连接，或将此前已大规模部署的10GE接口 采用10×10GE汇聚到100G的方式进行承持续增长的需求。大型数据中心间的数据交互　　近年来互联网、云计算等业务蓬勃兴 起，此类业务不仅对带宽的实时要求较高 而且对传输时延较为敏感，一般采用数据 中心来支持 内容的分发。数据中心将数量 众多的服务器集中在一起来满足用户需 求，采用100G传输可满足数据中心互联的 海量带宽需求，而且可减少接口数量、降 低机房占地面积、设备功耗。由于100G WDM/OTN设备采用相干接收技术，无需数据业务和宽带业务的爆发式增长， 消耗了大量带宽，承载网面临着严峻的挑战，现有的10G/40G波分系统将不 能满足骨干网对大量数据传输的需求。由 于调制模式不统一等问题的限制，40G系 统的成本下降缓慢，40G产业链的发展状 况也不尽人意。而随着100G标准的完备和 100G技术的逐步成熟，业界普遍更看好 100G系统的发展前景，认为其在未来将得 到广泛的部署和应用，并且，会像10G系 统那样，具备较长的生命周期。Data center interconnectIP MPLSRouter interconnection100G商用部署的市场驱动　　相对于10G、40G线路速率而言，100G 线路速率能更好地解决运营商日益面临的 业务流量及网络带宽持续增长的压力。如 图1所示，100G WDM/OTN系统通常部署在 干线网络以及大型本地网或城域网的核心 层，用于核心路由器之间的接口互联、大 型数据中心间的数据交互、城域网络业务 流量汇聚和长距离传输，以及海缆通信系Metro100GE10x10GE WDM/OTN switch WDM (ROADM) 10x10GEData centerData center10G/40G/100G 40G/OTU-3 100G/OTU-4WDM (ROADM)Upgrading submarine networks10G10G/40G/100GAggregation deviceSLTEMetro aggregationScaling optical capacity图1 100G传输应用场景（来源：OVUM）2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）17专题：100G传输网配置色散补偿模块，有效降低了传输时 延，可以为金融、政府、医疗等对时延较 为敏感的用户提供低时延解决方案。系统不仅可在C波段提供80×100G的传输 容量而且由于采用PM-QPSK编码、相干接 收、SD-FEC软判决等先进的技术，在传输 距离、B2B OSNR容限、CD和PMD容限等以业界提出了偏振复用（Polarization Multiplexed）方案。偏振复用采用两路 独立的光偏振态来承载56GHz业务。每 路偏振态都采用QPSK调制方式，可以将 100G信号速率降低到28Gbps。降低光/ 电器件的带宽需求，在网络建设的初期 阶段就可以降低功耗和成本。OIF（光互 联论坛）也建议采用PM-QPSK作为100G 的长距传输调制方式。城域网络业务 流量汇聚及长距离传输　 　 随 着 LT E 网 络 的 部 署 ， 以 及 移 动 宽 带 业务、IPTV、视频点播、大客户专线业务 的开展，城域网络的带宽压力日趋增长。 就 移 动 回 传 网 络 而 言 ， LT E 时 代 不 仅 基 站 数量众多而且单基站出口带宽高达1G，固 网宽带用户的带宽也将由10M逐步升级至 100M甚至更高，城域网络的接入、汇聚层 单环容量会迅速提升至10G、40G。接入、 汇聚层节点数量及带宽的攀升促使了在城 域核心层需要部署100G WDM/OTN设备来 进行大带宽业务的流量汇聚并与长途传输 设备接口。关键项目上均具有较好的指标。采用100G WDM系统既提高了海缆传输系统的容量又 降低了系统运营维护成本，普遍受到提供 海缆传输业务运营商的青睐。100G关键技术　　100G关键技术包括100G调制、接收和 FEC（前向纠错）。　　在发射端，原始的100G信号被分为4 路低速信号，由于FEC和OTN开销，每路 信号为28Gbps。激光器发出的信号分为 垂直和水平两个偏振态。用两个频率相同100G调制技术　　调制技术一直是WDM的研究热点。随 着比特率的增加和传输距离的延长，WDM 的长距传输受4项物理条件限制： OSNR （光信噪比）、色散、非线性效应、PMD （偏振模色散）。这些物理因素受调制速的偏振态来承载信号，可以使速率降低一 半，降低带宽，适应更紧凑的通道间隔。 QPSK采用4个传输相位调制每个偏振态的 光信号（见图2）。在发射端，两个偏振态 的QPSK调制信号会被合在一起在线路侧传 送。偏振复用和QPSK的使用，可以将调制 速率降为1/4，使100G系统能使用成本更低 的技术。同时更低的调制速率可以降低光 信号传输参数的灵敏度，相比10G系统， 100G在CD（色度色散） 和PMD上拥有更 好的容限。海缆通信系统 的大容量长距离传输　　由于海缆传输的投资成本较高，用户 希望采用单波提速的方式来提升系统传送 容量。目前全球已建设的海缆系统包括 10G和部分40G WDM系统。100G WDM率影响，调制速率越高，影响越明显。 　　目 前 ， Q P S K （ Q u a d r a t u r e P h a s e Shift Keying）是100G调制方式的最 佳 选 择 ， 比 特 率 是 11 2 G b p s 或 者 更 高 。 如果直接采用QPSK调制，会对系统的 光/电器件质量提出非常高的要求，所相干接收和DSP技术PMQPSK TransmitterQPSK Mod　　PM-QPSK调试方式可以满足100G传I输OSNR的要求，但是，这种调制方式下 的色散和PMD容限还是太低。相同光调制Qu lu Framer /FEC Coder Precoder /Mux Qv lv Tunable LD PBSπ/2QH PBC方式下100G跟10G相比，OSNR容限要差 10dB，PMD容限会降低10倍，CD容限降 低100倍，因此必须采用先进的技术手段保 证100G的实用性。选择相干光、平衡光接 收技术，相比NRZ（不归零码）直接接收IVπ/2QQ01 11提升OSNR容限近6dB。其接收原理框图如 图3所示。I　　相干接收不但可以提高接收信号的信 噪比，而且可以补偿一些信号在传输中产 生的损伤。相干接收可以保存光信号的相0010图2 PM-QPSK光发射机模块框图位信息，这样可以用电处理的方式来还原18中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期专题：100G传输网出两路偏振态并且补偿信号由于长距传输 造成的一些损伤。业界现在普遍看好采用 高速电信号处理（DSP）技术来去掉由于 CD和PMD所带来眼图上的失真和码间干 扰。基于电处理DSP技术的100G传输系 统，色散容限可以达到ps/nm， PMD容限可以达到25~30ps。线路中将不再 需要色散补偿模块，PMD也不再是传输距 离的限制因素，网络的部署和灵活性会大 大提高。 图3 相干接收DSP原理框图ELLO HybridESSignalPBSADC Hybrid ADC CD 补偿 ADC ADC 时钟恢复 频偏 估计 & 相位 恢复PMD 补偿 &SOP tracking判 决PBSSD-FEC　　除了调制和接收技术，前向纠错技术 （Forward Error Correction）在确保信号 的长距可靠传输方面也起着非常重要的作 用。相比于10G系统，100G的OSNR需要 提高10倍，这需要多种技术的组合应用才 能实现，其中就包括FEC。 　　在硬判决FEC中，解码器判断信号的 标准是在二进制的0和1之间选择，这种编 码模式丢弃了信号的一些统计特性。软判 决可以最大限度使用 信号中包含的信息， 精细化分信号的判断标准，然后应用这些 丰富的信息来判断接收到的信号是“1”还 是“0”。使用这种采样信息，解码器可 以提供更高的解码准确率从而提高系统性 能。在相同的速率下，软判决FEC比硬判 决FEC的净编码增益高2dB。 　　软判决可以有效提高系统的传输性 能，但是必须要有高速ADC做硬件支持 来采样和对信号处理。而且65nm工艺的 ASIC技术不能够支持SD-FEC，需要基于 40nmASIC来支持大量运算并保持较低的 功耗。$4,000 $3,500 $3,000 $2,500 $2,000 $1,500 $1,000 $500 $0 ― 40G 100G
$3,017图4 年40G和100G线路板卡收入预测（数据来源：OVUM）40G系统的市场容量仍将得到一定的发 展 ， 图 4 提 供 了 OV U M对 4 0 G 和1 00 G线 路 板卡2006年到2016年的收入预测。可以 看到100G的增长率要高于40G，预计在 2016年，100G的市场容量将和40G系统 相当。 ● ●为100Gbps及以上速率的高速光传输 极具潜力的调制编码和复用技术。 多种复用技术的结合：目前已经实现 偏振态复用，为了追求更高的速率， 将通过子载波复用、空间复用等多种 技术以实现更高容量。 波分系统设计的变革：随着速率的提 高，传统的固定频率间隔可能被打 破，假设频谱效率为5bps/Hz，那么 1T系统的波长谱宽将达到200GHz。 50GHz间隔无法支持1Tbps的传送， 而更高的频谱效率意味着需要更高的 OSNR。 ● 器件集成度的提高：电子集成电路目 前应用普遍，但光子集成还比较少， 现在的光通信系统的光器件均为分离 的器件，导致设备体积大、耗电大。 预计光子集成的密度每3年将会提高 一倍，随着集成度的进一步提高， “WDM on chip”将成为可能。100G技术发展趋势　　未来几年，100G技术将逐步代替 40G技术成为主流的高速新传输商用技 术，同时，超100G技术也已在研究之 中，高速光通信的后续发展可能集中在以 下几个方面。 ● 编码调制技术更复杂：PM-（D） QPSK+相干接收已经成为实现100Gbps100G发展趋势100G市场展望　　当 前 ， 很 多 运 营 商 已 经 决 定 跳 过 4 0 G 直接部署100G，在未来几年，100G系统 的市场容量将得到快速发展。与此同时，速率的主流方案。近年来，已经开始 研究将O F DM 应用于光通信领域，并 取得一定的成果。O F D M可有效对抗 光纤中的色散和偏振模色散等，并展 现了灵活高效的频谱利用和调制，成2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）19专题：100G传输网中兴通讯100G方案，开启超宽网络时代滕伟才（中兴通讯）随着移动互联网、高清视频等业务的 高速发展，流量给网络带宽带来越 ●现存系统的冲击和风险。 目前10G WDM系统的色散容限和偏 振模色散容限，能够保证网络的开通 和稳定运营，100G WDM系统CD和 PMD容限期望相当或更优。 ● 未来期望在城域网中大量应用 ROADM，因此100G DWDM系统必须 支持多个ROADM级联，如10个以上。 ● 由于40G系统的成本不能有效降低， 影响了40G的规模应用进程，未来的 100G系统规模应用价格必须低于10个 10G系统的价格。 要实现以上需求，100G DWDM系统需 要采用更先进的线路侧光调制接收技术、 更高编码增益的FEC技术、客户侧CFP模块 技术以及光器件和电芯片集成技术。 在IEEE、ITU-T和OIF等标准组织的努 力下，100G相关标准已基本成熟，为100G 规模部署奠定了基础。为迎接100G波分的 大规模工程部署需求，中兴通讯适时推出 了领先的100G DWDM解决方案。中兴通 讯 的10 0 G D WD M 系 统支 持 C 波段 8 0 波 的 应用，与目前主流的10G/40G DWDM系统 一样，光波长通道间隔都是50GHz，系统 传输容量达到8Tbps，是10G DWDM系统 的10倍，充分满足不断增长的数据业务需 求。中兴通讯100G三大核心技术如下：来越大的压力，运营商对高带宽网络的需 求越来越迫切，传输网中引入100G WDM 技术也迫在眉睫。数据显示，未来5年CTC 骨干IP带宽年增长率处于40%~50%，骨 干传输网总带宽将从64Tbps增加到至少 120~155Tbps，甚至200Tbps。伴随新型数 据业务的爆发式增长，尤其是P2P和网络视 频流量的增长，通信网络的压力已经由接 入层传至骨干层，并将掀起骨干网的全面 升级换代革命。100G高速核心路由器端口 效率比10×10G效率高60%以上，简化管 理、降低功耗并提高了集成度。100G路由 器及数据业务的应用也将成为100G WDM 的直接动力。 100G WDM传输系统有如下要求： ● 应用于长途骨干网，无电中继传输距 离要达到1500km以上；应用于城域 核心网，无电中继传输距离要达到 300~400km。 ● 目前长途骨干网主流应用C波段已是80 波系统，因而100G WDM系统必须支 持50GHz波长间隔；在城域应用中部 分系统可以降低到100GHz波长间隔。 ● 100G WDM系统应兼容现存的波分系 统架构和设计规则，减少100G应用对20中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期专题：100G传输网“● 线路调制编码中兴通讯100G采用标准的PM-QPSK调 整码型，并通过自主研发创新，解决了 相干检测的专用ASIC芯片这一难题。”（NCG）约8.5dB。中兴通讯采用了OIF建 议的冗余度在18%~20%的软判决纠错编码 （SD-FEC）技术，净编码增益可达10.5dB 左右。这样相对于AFEC，SD-FEC使100G 系统的B2B OSNR容限进一步降低。而采用 高速电处理DSP技术的100G的传输代价较 小，使得100G最终的系统传输能力达到和 40G相当的水平，最终使中兴通讯的100G 系统可达到超过1500km的无电中继传输。 中兴通讯已为100G商业部署作好准 备，参加了多个运营商的测试，表现优 异，100G DWDM性能处于全球领先水平。 ● 实现96波100G超大系统容量，消除运 营商带宽瓶颈； ● ● 支持1500km以上无电中继长距离传输； 采用业界最先进的DSP处理技术，色 散容限±50000ps/nm，PMD（偏振模 色散）容限30ps。传输2500km无需色 散补偿和PMD补偿，节省投资，提高 可维护性； ● 支持ODU0/1/2/3/4颗粒大容量电交叉， 为网络汇聚节点提供灵活调度功能； ● 支持10G/40G/100G混合传输和10G系 统、40G系统到100G系统的平滑升级。 100G的脚步越来越近，从OVUM的 统计来看，100G DWDM市场已经在2012 年启动，并逐步放量进入规模商用。100G DWDM必将取代现有的10G波分传输，并 会挤压40G波分的应用空间。中兴通讯业 界领先的100G解决方案，将携手运营商开 启超宽网络时代。中兴通讯的100G波分产品采用标准推 荐的单载波偏振复用正交相移键控（PMQPSK）光调制方式以及相干光解调、电 均衡补偿技术。光接收机色度色散（CD） 容限达50000ps/nm，偏振模色散（PMD） 容限超过30ps，工程部署中几乎可以不考 虑光纤的色度色散和偏振模色散问题，省 去了光纤线路的色散补偿单元，简化了工 程设计和运营维护。而色度色散和偏振模 色散是目前大规模商用的10G尤其是40G DWDM长距离传输系统的关键限制因素。 ● 电层接收处理 中兴通讯100G采用标准的PM-QPSK 调整码型，并通过自主研发创新，解决了 相干检测的专用ASIC芯片这一难题。中 兴通讯的100G ASIC芯片将高速ADC与大 规模DSP集成在一起，采用最先进的40nm CMOS工艺，相对于其他设备厂商采用的 90nm或65nm工艺，大大提高了集成度并降 低了设备功耗，从而具有更强的信号处理 能力。这将大为降低运 营商机房的电源压 力，并且更加低碳环保，并节约设备运维 成本。 ● 前向纠错（FEC）技术 中兴通讯100G产品采用业界最先进的 软判决纠错编码（SD-FEC）技术，进一步 降低了100G系统的信噪比容限，提升传输 能力，达到更长的传输距离。 10G和40G DWDM系统已普遍采用增 强纠错编解码（AFEC）技术，净编码增益2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）21专题：100G传输网100G光传输设备技术现状和演进趋势丁薇，施社平（中兴通讯）未来较长时期，有线和无线宽带接 入用户还会持续快速增长，而HDTV、3DTV、物联网、云计算等宽带 应用不断涌现，单用户带宽需求还会成倍 增加，传输带宽还会持续增长，未来骨干 网还会长期面临巨大的传输压力。100G DWDM大容量传输是缓解运营商传输压力 的有效手段。 　　100G的驱动力是宽带业务快速增长的 需求。2010年中 IEEE802.3ba对100GE完 成了规范，而ITU-T在2009年底就为100GE 业务承载定义了OTU4，同时OIF规范了业22中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期专题：100G传输网“未来的发展趋势。未来100G设备将会在系统性能、功耗 及测试运维技术手段方面进一步提升， 更好地满足运营商TCO降低的需要。”100G设备技术的现状，探讨100G设备技术以及复杂的电处理技术，传输性能有了巨 大提升。光接收机色度色散（CD）容限达 50000ps/nm、偏振模色散（PMD）容限超过 30ps，可以省去光纤线路的色散补偿单元， 工程部署中几乎可以不考虑光纤的色度色散 和偏振模色散问题。而CD和PMD是目前大 规模商用的10G尤其是40G DWDM长距离 传输系统的一个关键限制因素，因此100G DWDM设备可以简化工程设计和运营维护。 　　在10G/40G DWDM系统采用约7% 冗余的硬判决纠错编解码（HD-FEC）， 商用的纠错能力极限约在4E-3，采用约 20%冗余的HD-FEC，纠错能力极限可达 8E-3。全球领先设备商的100G DWDM系 统采用了先进的具有软判决功能的前向纠 错（SD-FEC）技术，纠错能力接近2E-2， 比目前常用的7%冗余的HD-FEC几乎好 了一个数量级，系统OSNR容限提高2dB 左右，对应传输能力增加约60%，无电中 继传输距离达到1500km（20×22dB）以 上，传输能力接近10G DWDM系统。表1100G设备技术现状　　标准滞后等原因造成了40G解决方案 众多，严重影响了40G产品链的健康发 展。而得益于IEEE、ITU-T、OIF等标准 组织几乎同步推进并发布100G相关标准， 100G市场被业界一致看好，普遍认为100G 是一个具有10年以上长寿命的产品。务的100G长距模块的实现以及100G互联 互通接口规范。随着100G相关标准的相继 发布，2011年国际主流设备商先后推出了 100G DWDM骨干传输解决方案。为了解决 干线传输带宽压力，全球领先的运营商积 极推进100G商用化进程。2011年中国电信 启动了100G DWDM设备研究性测试，在此 基础上完成了中国100G DWDM设备技术要 求（标准）；中国移动 近期正在进行100G DWDM设备的测试；预计今年中国电信和 中国移动都会启动100G DWDM现网部署， 100G规模商用大幕即将开启。本文将回顾统一的100G长距离光传输方案　　100G光调制方式选择了偏振复用-正交 相移键控（简称PM-QPSK，或DP-QPSK 等）。把100G业务速率封装进ODU4，加 上高效的纠错编解码后线路速率约为30G 波特率，从而支持50GHz通道间隔。并采 用相干光接收技术。由于采用了统一的光 调制解调方案，促进了100G产业链的成熟 和100G的规模部署。支持长距离大容量传输　 　 100G采用了革命性的光相干接收技术是中国通信行业标准将发布的100G应用代 码主要参数要求。2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）23专题：100G传输网表1 100G DWDM国内行标规定的主要参数要求性能项目 G.652光纤无线路 色散补偿 G.655光纤无线路 色散补偿 G.652/G.655光纤带线路 色散补偿100G设备技术演进趋势　　宽带运营商为了解决骨干传输带宽压 力，正积极推进100G设备的商用测试和布 点，积累100G设备规模商用的经验，目前 100G设备已完全满足商用部署要求。未来 100G设备将在传输能力、设备功耗、设备 运维能力等方面进一步提升。跨段损耗（跨段数×单跨衰耗）18×22dB14×22dB16×22dB10×22dB14×22dB10×22dB发射机最小色散容纳值 发射机最小差分群时延容限 接收点每通路最小光信噪比 18.5 dB 20 dB&30000ps/nm @ 1dB光信噪比代价 75ps @ 1dB光信噪比代价 18.5 dB 19.5 dB 18.5 dB 19.5 dB接收机光信噪比容限（EOL，dB）13.5（SD-FEC）15（HD-FEC）13.51513.515进一步提升设备的技术性能　　采用HD-FEC的100G系统传输能力不 强，尤其是光纤链路中存在大衰耗长跨段 时，无电中继传输距离为300~400km，对 幅员辽阔的大国无法有效覆盖，因此SDFEC是100G长距离传输系统的必选技术， 未来还会进一步完善。 　　目前100G系统集成了高速ADC+相干处 理算法+SD-FEC的ASIC芯片还在持续改进。 未来需增加新的处理功能模块、优化相干处 理算法的效率，从而提高性能、降低芯片规 模；另外还需更好地满足工程应用需求，如 改善算法来缩短业务保护倒换时间等。 　　光器件的集成度还在进一步提升。目 前已有PM-QPSK集成的光调制器和光解调 器，未来发送端驱动器可能跟光调制器进 一步集成，光接收端就是一个光组件，提 升集成度和性能。改善100G线路侧模块高 速电路、电源等设计，进一步提高接收机 的光信噪比容限。光通道最大纠错前误码率1E-37E-51E-37E-51E-37E-5心光模块单位面积功率功耗为1~1.5W/ inch?，而100G客户侧CFP模块功耗约2W/ inch?,而100G线路侧MSA 168pin模块功耗 超过3W/inch?。功耗高不但浪费能源，而 且需要更大的散热器、更大的风扇，降低 了设备的集成度，芯片管芯温度过高还会 严重影响设备的寿命和可靠性，因此100G 设备的功耗需要进一步降低。 　　目前100G相干处理核心的内含高速 ADC和DSP的ASIC芯片，最先进的采用 40nm工艺，近期可望通过优化算法减少逻 辑单元数量来降低功耗，未来可采用28nm 芯片工艺进一步降低功耗。100G测试方法/标准还没有起草，部分测试 仪表没有及时跟进：100G发射机、接收机 指标标准没有制定，也缺乏专门的测试仪 表；100G采用了新 型FEC编码，大大提升 了纠错能力，而100G OTN仪表还是按照老 标准，100G纠错极限能力无法验证；工程 运维中100G的OSNR无法有效监测。前两 点对设备厂验有一些影响，最后一点增加 了运维中故障定位的难度。100G作为一代 长寿命的产品，今后将会进一步完善设备 测试和运维监测手段。 　　经过光通信界多年的努力，100G DWDM技术已完全成熟，主流光网络设备 商都已推出了100G长距离光传输解决方 案，国内外运营商已启动了100G商用测 试的步伐，光通信将迎来100G DWDM时 代。未来100G设备将会在系统性能、功耗 及测试运维技术手段方面进一步提升，更 好地满足运营商TCO降低的需要。完善100G系统设备测试、 运维监测等手段　　随着光通信系统从低速向高速演进， 测试手段应越来越完善，现实情况是由于降低关键器件的功耗　　目前规模商用的10G/40G设备，核信号速率的提高，测试难度大大增加。目 前虽然100G技术及产品已经成熟，但是24中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期专题：100G传输网光网络传送与数据传输已经迈入了一 个前所未有的大颗粒时代。运营商业务发展的需求与光传送网（OTN： Optical Transport Network）的成熟，将共 同完成一次数据传输历史上的革新。 　　随着固定接入宽带用户的持续普及和 IPTV网络的规模部署以及各种宽带应用的OTN和100G大量涌现，骨干传送网带宽需求将持续快 速增长。来自OIF（光互联论坛）的统计数 据显示，网络运营商长期年均流量增长速 度大大高于其收入增长速率，运营商不得 不降低单位流量的传输成本来缓解其收入 压力。提高系统传输容量是降低TCO最有 效的手段。经过几年的努力，100G标准已 基本完成，技术已取得突破，主流设备商 已经或即将发布100G产品，100G时代已经 来临。成未来光网络建设必选项潘恺（中兴通讯）2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）25专题：100G传输网“在光层，OTN可以实现大颗粒的处理，类似于WDM系统；在电层，OTN 使用异步的映射和复用，使得关键的交叉可采用最经济的空分交叉技术。”OTN技术发展现状及趋势　　OTN技术是面向高速率下一代传送网 的重要传送层技术，兼有传统SDH/SONET 和WDM的优势，并具有对他们的兼容能 力。在1998年，国际电信联盟电信标准化 部门（ITU-T）就已正式提出了OTN的概 念，定义了OTN标准体系架构（见图1）。 随着宽带数据业务的大力驱动和OTN技术 的日益成熟，采用OTN技术构建更为高效 和可靠的传送网将是必然。在光层，OTN 可以实现大颗粒的处理，类似于WDM系 统；在电层，OTN使用异步的映射和复 用，使得关键的交叉可采用最经济的空分 交叉技术。现有城域核心层及干线的MSTP 网络适合传送的主要为TDM业务，而目前 迅猛增长的主要为具备统计特性的数据业 务，因此WDM网络的规模建设和扩容是不可避免的。IP化业务通过POS或以太网 接口直接上载到现有WDM网络，将面临 组网、保护和维护管理等方面的问题。所 以，现有WDM网络条件具备时可根据需求 逐步升级，以支持G.709开销的维护管理 功能，而对于新建或扩容WDM系统，在 省去MSTP网络层面后，至少应支持基于 G.709开销的维护管理功能和基于光层的保 护倒换功能，也就是说，OTN网络替代了 MSTP网络相应的功能。对于MSTP技术优 势的吸收，使OTN能够很好地满足宽带业 务发展的需求。 　　目前，WDM网络应逐渐升级到OTN网 络，基于OTN技术的组网将逐渐占据光网 络传送的主导地位。经过这些年的发展， OTN技术已逐渐走向成熟，接口OTN化的 WDM设备也已取得大量应用。所以，OTN发展的重要方向是尽可能地在城域网和长途 WDM 网中应用。目前，国外很多运营商都 对传送网络的OTN接口的支持能力提出了 明显需求。实际的网络应用中以ROADM设 备类型为主，这主要与网络管理维护成本 和组网规模等因素密切相关。国内运营商 对OTN技术的发展和应用也颇为关注，自 2007年开始，中国联通、中国移动、中国电 信 三大运营商已经开展OTN技术的应用研 究与测试验证，而且部分省内或城域网络也 局部部署了基于OTN技术的（试验）商用 网络，组网节点有基于电层交叉的OTN设 备，也有基于ROADM的OTN设备。 　　为了更好地适应客户数据业务的传 送，业界也正在热烈讨论一些基于功能改 进和升级的下一代OTN技术。下一代OTN 技术必须兼容现有OTN已有特征，因此下 一代OTN技术的进一步讨论与规范并不阻 碍现有OTN的实际组网应用。网络架构 G.872OTN应用向城域网下移结构/映射/开销 G.709 物理特性 G.959.1/692/693　　未来百兆接入将成为宽带网络的基本 要求。光网络的传送一方面被要求能够提 供适应业务发展的带宽，另一方面被要求 能够进行快速灵活的业务调度和完善便捷 的网络维护管理（OAM功能），以适应业保护倒换 G.873.1/808.1设备功能 G.806/G.798抖动/漂移性能 G.8251光安全规程 G.664设备管理功能 G.874/7710误码性能 G.8201务高速发展的需求。 　　未来是“IP” 一统江湖的时代，传统 网络架构已无法满足业务高速发展的需求， 在当前城域网中IP业务也已逐渐成为最大的 业务类型，一些大颗粒业务的需求也在逐管理信息模型 G.874.1/875图1 ITU-T OTN标准体系架构步增加。这种变化对城域传送网提出了IP26中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期专题：100G传输网化、智能化、大容量、粗管道和高集成度的 要求。运营商对城域OTN的部署需求将会 越来越迫切，OTN建设进一步向汇聚层扩 展，进行下沉部署（见图2）；OTN作为基 础平面，可承载OLT、汇聚交换机、MSTP/ 分组网络等多种业务。但是OTN下沉部署 和在网应用的MSTP与分组网络还是要保持 有清晰的界限，OTN只适合承载传送GE以 上的业务，而小颗粒业务还是放在MSTP网 络与分组网络进行承载为宜。IP专网 核心网核心层 业务接入控制层CRCRMGWMSCSGSNOTNBMSGBSC RNC汇聚层汇聚交换机OTNMSTP/ 分组网络接入层MSTP/ 分组网络 Switch xDSLOLT40G生命周期成疑， 100G发展后劲足　　从 目 前 运 营 商 的 实 际 部 署 来 看 ， 4 0 G 的应用前景并不乐观。而从运营商及设备 商的关注度来看，100G相对于40G无疑更 受欢迎。 ● 标准 ： 4 0 G 的 标 准 滞 后 导 致 方 案 繁 多 且不兼容，另外，40G在部署时增加了 器件的种类，类型复杂不利于规模部 署。而100G在IEEE、ITU-T和OIF等 标准组织的努力下，相关标准已基本 成熟，为100G规模部署奠定了基础。 ● 业务应用：目前国内骨干路由器的 40G链路均采用40G POS格式封装， 40GE的体系虽然较完善，但业内各 主流厂商的OTN设备交叉容量有限， 40G线路侧系统不适用，市场接受程 度较低。40G的80波系统要满足每个 方向的全业务调度，OTN设备至少 要具备10T级别以上的交叉能力，这 对于目前全球所有设备供应商来说， 显然是不可能完成的任务。而针对运 营商建网部署，40G只能完成子波长 级的调度，而不能完全满足全业务的 调度；而且在集成度、功耗、散热等 方面也有诸多问题，存在太多不确定 因素。另外，占统治地位的IP 业务也 ●Splitter HSI IPTV HSI ONUSplitter ONU BTS NodeB 大客户业务图2 OTN应用向城域网下沉部署从10GE到100GE，随着100G技术的 成熟，40G需求将会被大大压缩。今 后100G才是OTN系统线路侧演进的 方向，40G退出历史舞台只是时间问 题 。 2 0 11 年 以 来 ， 1 0 0 G 技 术 受 到 业 内的广泛关注，尤其是在欧美市场， 100G越来越受到广大运营商的青睐， 并陆续传出现网部署的消息。而中国 市场对于100G技术的研究也取得较 大突破，三大运营商都加大了研发力 度，并都制定了相应的引入计划。 产业链：业内的主流器件厂商重心已 转向更受关注的100G，对40G研发投 入很少，技术水平偏弱。由于供应商的 缺乏， 40G的供货能力不足导致器件 价格偏高，也制约了40G市场的健康发 展。而对于100G技术，业界专家、设 备供应商、芯片厂商均表示出高度的 认可和支持。考虑到100G应用的时间 窗将在10年以上，有较长的回报期，产业链对100G的投入较积极，这也有 利于降低100G设备的价格。BT等运营 商认为，100G价格已经低于2个40G， 相干40G价格也已低于传统40G价格水 平，随着产业链进一步的完善，未来 10年内价格将有更大的降幅。 　　在3G以及LTE网络日益兴起的今天， OTN的大容量交叉能力以及灵活调度能 力使其在全业务承载中占据了一席之地； 10G OTN仍是目前光网络承载方式的主流 技术，而40G OTN只是一种过渡性技术。 　　国内外运营商越来越多地进行100G试 商用及现网部署，奠定了100G系统的应用 地位。为了满足日益增长的IP业务承载需 求，适应传送网技术的高速发展趋势，中 国通信行业应增加OTN和100G技术的研发 投入，加快OTN和100G设备的研发、标 准化和推广应用。相信在未来几年OTN和 100G技术势必会成为建设骨干网与城域核 心网的必选项。2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）27专题：100G传输网SD-FEC 技术浅析朱晓宇（中兴通讯）软判决纠错编码（SD-FEC），净编码增 益可达10.5dB左右，这时线路速率接近 126Gbps。 向纠错（FEC）技术目前已经被广 泛地应用于光通信系统中，达到改 　　采用SD-FEC的100G的PM-QPSK， OSNR容限在13dB左右，基本达到了与 10G同量级的传输距离。前（NCG）和更好的纠错性能，满足光通信 系统高速发展的需要。善系统的误码率性能、提高系统通信的可 靠性、延长光信号的传输距离、降低光发 射机发射功率以及降低系统成本的目的。 近年来，ITU-T针对光通信系统的迅速发 展而开展了FEC码的研究，相继提出了 若干 与 此相关 的建议（如I T U - T G .70 7 、 G.975、G.709和G.975.1等）。但随着光 通信系统向更长距离、更大容量和更高速 度发展，特别是单波速率从40G向100G甚 至超100G演进时，光纤中的传输效应（如 色散、偏振模色散和非线性效应等）就会 严重影响传输速率和传输距离的进一步提 高。为此，人们不断研究开发性能更好 的FEC码型，使其获得更高的净编码增益高效的FEC技术　　目前10G NRZ（不归零码）在纠错前 误码率（pre-FEC）为2×10 -3时（超强纠错 编码纠错门限）的OSNR容限小于12dB， 而业界看好100G的PM-QPSK的pre-FEC B E R @ 2 × 1 0 -3时 O S N R 容 限 在 1 5 . 5 d B 左 右，也就是说采用相同能力的FEC，100G 传输距离不到10G的一半。因此需要引入 更高效的FEC技术。 　　10G和40G DWDM系统已普遍采用 增强纠错编解码（AFEC）技术，净编码 增益（NCG）约8.5dB。OIF（光互联论 坛）建议100G选择冗余度在18%~20%的 ●FEC分类　　FEC从构造方法上可分为分组码 （Block Codes）和卷积码（Convolutional Codes）两大类。 ● 为大家熟知的Hamming码、RS码、 BCH码等都属于分组码，大部分分组 码是在Galois域上构造的，因此具有 严格的代数结构，其译码算法主要采 用基于代数的硬判决译码。目前分组 码已经在光通信中广泛应用。 卷积码具有动态格图结构，可用有限 状态机来描述其状态，其译码算法一28中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期专题：100G传输网般采用软判决译码。卷积码由于不支 持并行的译码器架构，其解码延迟较 大，不适合光通信的应用需求，因此 卷积码在光通信中的应用很少。 　　F E C 对 接 收 信 号 处 理 方 式 的 不 同 可 以 分为硬判决译码和软判决译码两大类。 ● 硬判决译码是基于传统纠错码观点 的译码方法：解调器首先对信道输 出值进行最佳硬判决，如对二进制 数据，硬判决译码器接收到的是确 定的“0/1”码流，解调器将判决结 果送入译码器，译码器根据判决结 果，利用码字的代数结构来纠正其 中的错误。 ● 软判决译码则充分利用了信道输出的波 形信息，解调器将匹配滤波器输出的一 个实数值送入译码器，即软判决译码器 需要的不仅仅是“0/1”码流，还需要 “软信息”来说明这些“0/1”的可靠 程度，即离判决门限越远，判决的可 靠性就越高，反之可靠性就越低。要 体现远近程度就要把判决空间划分得 更细。除了划分“0/1”的门限，还要 用“置信门限”将“0”和“1”空间 进行划分以说明判决点在判决空间的相 对位置。如图1所示，用2bit把“0”和 “1”空间分别划分成4份，软判决信 息及其含义可表示如下： 0 00(也许0)，0 01(可能0)， 0 10(很可能0)，0 11(肯定0) 1 00(也许1)，1 01(可能1)， 1 10(很可能1)，1 11(肯定1) 第一位与硬判决的结果相同，后两位 说明判决点在“0”或“1”空间的相 对位置。 　　可以看出，软判决包含了比硬判决更 多的信道信息，译码器能够通过概率译码 充分利用这些信息，从而获得比硬判决译 码更大的编码增益。 ● ● 图1 软判决示意图Signal SignalP（I/I）1强1 弱1 弱0 强0TimeII111 110 101 交叠区 100 000 001 010 011P（I/O）ID置信门限 判决门限 置信门限IOProbability0FEC的技术演进　　FEC从时间和性能上先后经历了三代。 ● 第一代FEC，采用硬判决分组码，典 型的代表是RS（255，239），码字开 销为6.69%，当输出BER=1E-13时， 其净编码增益为6dB左右。RS（255， 239）已经被写入ITU-T G.709和 ITU-T G.975标准，在光通信领域获得 了广泛的应用。 第二代FEC，采用硬判决级联码，综合 应用级联、交织、迭代译码等技术， 有效提高了FEC的纠错能力。ITU-T G.975.1标准收录了8种第二代FEC算 法，码字开销仍以6.69%为主，当输出 BER=1E-15时，其中大部分FEC算法的 净编码增益在8dB以上，可支持10G和 40G的系统长距离传输需求。 第三代为软判决FEC。随着光纤中单 波速率从40G向100G演进，相干接收 机成为研制100G长距离传输设备的关 键，相干接收技术的应用再加上集成 电 路 技 术 的 飞 速 发 展 使 得 软 判 决F E C 的应用成为可能。软判决FEC采用较 大的码字开销，15%~20%，当输出 ● ● ● ●BER=1E-15时，净编码增益达到11dB 左右，可支持100G甚至超100G系统的 长距离传输需求。常见的软判决FEC 算法包括Turbo乘积码（Turbo Product Code，TPC）和低密度奇偶校验码 （Low Density Parity Check Code， LDPC）。中兴通讯SD-FEC特点　　中兴通讯100G SD-FEC软判决算法具 有以下特点： ● 创新的全软判决FEC，可获得更高的 增益、更高的集成度和更低的功耗； 全新的优化算法和架构，使15%开销 的FEC具有超强的误码纠正能力，输 入误码率门限达到1.8E-2~2E-2之间， 高效对抗线路误码； 采用100%的软判决，没有级联硬判决 FEC，延时大为降低； 创新优化码字结构和译码算法，实现 了超低的误码平台特性； 软判决FEC采用15%开销，相对20% 方案，传输效率更高，穿通滤波性能 更好。2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）29成功故事巴蒂电信开启4G成功大门，南亚首推TD-LTE商用网络杨亮亮（中兴通讯）30中兴通讯技术（简讯） 2012年第6期成功故事中兴通讯产品性能优越，工程执行力强，售后服务完善，在极短时间内建成了堪称完美的TD-LTE 网络，为巴蒂电信率先商用TD-LTE提供了强有力的保障。 ―― 巴蒂电信董事长兼CEO苏尼尔?巴蒂?米塔尔巴蒂电信是全球领先的跨国运营商， 总部位于印度，目前在亚洲和非　　2010年11月，巴蒂电信邀请数家设备 制造商参与TD-LTE的系统测试，历时6个 月。测试条目涵盖基本功能、可靠性、网 络覆盖、性能指标等。在此次测试中，中 兴通讯是通过测试条目最多的厂商，技术 排名第一。2012年1月，中兴通讯率先同巴 蒂签订商用合同，承建印度第三大城市， 著名海港旅游胜地加尔各答市的TD-LTE商 用网络。在巴蒂电信TD-LTE网络建设项目 中，加尔各答是唯一的一类城市。LTE的宽频多端口天线，替换已有的2G天 线，解决了这一问题。宽频多端口天线的 工作原理是，两个端口连接2G的射频模 块 ， 其 余 端 口 连 接 T D - LT E 的 射 频 模 块 。 多端口天线构思巧妙的产品结构，不仅节 省了新建铁塔费用，还为多网络建设中， 站址空间利用提供了绝好的案例。被替换 下来的2G天线还可以再次使用，节省运营 商费用。洲共20个国家运营，用户数量超过2亿， 2011年度营业收入近100亿欧元。在印 度，巴蒂电信是第一大移动运营商。2010 年6月印度拍卖2.3GHz牌照，巴蒂电信耗 资331.4亿卢比（6.556亿美元）获得印度4 个电信服务大区的频谱。同年，巴蒂电信 经过慎重评估，选择TD-LTE技术进行4G 网络建设。根据著名咨询公司Informa的 统 计 ， 印 度 3 G 用 户 从 2 0 0 9 年 初 到 2 0 11 年 底，增长率高达2000%，说明印度市场对 移动宽带业务的需求非常旺盛。据Informa 预 测 ， 到 2 0 1 6 年 ， 印 度 市 场 LT E 用 户 可 达1883万美元，数据业务收入更将达到 11 4 4 6 0 0 万 ， 非 常 可 观 。 巴 蒂 电 信 投 资 建 设 T D - LT E 网 络 ， 正 是 看 到 了 印 度 移 动 宽 带市场的巨大潜能。 　　印度地域广阔，人口基数庞大，通 信设备需求量巨大，一直以来都是全球 通信制造商及跨国运营商的“兵家必争之 地”。印度市场的运营商有动力追逐新兴 通信技术，且要求非常严格，堪比欧美。 同时，印度地理条件复杂，基础设施建设 并不完善，对通信设备防水防雷、备电、 传输等方面的可靠性要求非常高。印度实 行土地私有化，土建费用昂贵，这也给网 络建设带来很大的挑战。巧妙共用2G站址， 节省安装费用　　为了节省建设费用，中兴通讯在站址 设计和设备安装方式上颇费心思。站址优 先选用2G网 络已有站点，TD-LTE的分布 式基带模块同2G设备共机架放置，复用2G 的电源和传输。为了保证电源可靠性，降 低电力成本，中兴通讯采用DPD＋Doherty 技术，功放效率达30%~40%，大大降低了 系统功耗。 　　在印度，基站的天线一般安装在铁塔 上，新建铁塔的安装费用是中国同等条件 下花费的5~10倍。且印度土地昂贵，铁塔 都非常细长，一般仅有容纳3根天线的空 间，刚好满足一个基站3个扇区的需求。 如果新建网络，势必要加天线，那只能新 建铁塔。中兴通讯提供同时支持2G/TD-独家小区分裂技术， 节省设备费用　　中兴通讯在巴蒂电信的网络建设中， 使用业界通用的分布式宏基站，射频模块 为4通道设计。一般情况下，一个射频模 块只能支持1个扇区，但中兴通讯这款射 频模块与业界的通用设计不同，该4通道 射频模块支持小区分裂。通过后台网管软 件配置，1个4通道射频模块可分裂为逻辑 上的两个2通道射频模块，以支持两个扇 区。4通道的设计在平均容量方面比2通道 提升20%，可以容纳更多的网络用户。建 网初期，数据业务的发展在各个区域并不 均衡，有些区域需求量很大，如居民聚居 区，而有些区域却相对较少，如郊区；如 果所有区域都使用 2通道基站，势必有些 区域会发生网络拥塞，而全部使用4通道 基站，对那些用户增长较慢的区域来说，2012年第6期 中兴通讯技术（简讯）31成功故事环节严格把控，从站点获取、土建、到设 备安装等方面配备专业化项目管理流程和 团队，快速且高质量的交付让客户十分满 意：日，第一个将设备运达加 尔各答现场，开始工程安装建设；2011年 10月28日，第一个打通电话； 日，完成第一批500个站点的安装；2012年 4月10日，在加尔各答第一个正式商用南亚 首个TD-LTE网络。 　　日，巴蒂电信为TD-LTE 网络正式商用 举办了盛大的启动仪式，在 现场向众多媒体、政府官员及体验用户展 巴蒂电信TD-LTE网络商用剪彩仪式 配置又太过豪华，闲置区域的设备安装费 用、电力消耗、人力维护成本等都是一种 浪费。为了解决这个问题，中兴通讯根据 印度不同区域的用户容量需求，在网规设 计方面采用2通道和4通道基站插花组网， 流量高的区域使用4通道射频模块支持一个 扇区，而流量低的区域则使用4通道射频模 块分裂成两个2通道射频模块，支持2个扇 区，一个基站3个扇区，只需要两个4通道 射频模块就可以满足覆盖要求，节省了高 达30%的设备购买、建设及维护成本。当 部分低流量区域逐渐吸纳用户，变成高流 量区域时，再通过小区合并和新增射频模 块来扩容。 费等设备与基站的对接需求不可避免。同 时 ， 由 于 T D - LT E 终 端 制 造 商 众 多 ， 不 同 终端的对接也是对基站设备成熟度的一 个考验。中兴通讯开放和标准的基站接口 设计使得这些问题迎刃而解。终端的丰富 性是网络商用成功的必要条件。在巴蒂 电信建网期间，中兴通讯与超过40家终 端制造商成功进行了互通测试，为网络 商用奠定了良好的基础。中兴通讯共有 5 款 终 端 支 持 巴 蒂 电 信 T D - LT E 网 络 商 用 中 ， 包 括 T D - LT E 单 模 数 据 卡 、 T D - LT E / F D D - LT E / U M T S / G S M 多 模 数 据 卡 、 室 内CPE、多模室外CPE及支持WiFi信号转 换的TD-LTE/UMTS/GSM多模uFi终端。 示了TD-LTE网络带来的高速下载、视频流 媒体等数据业务，极速下载和高清画面的 展示使得所有在场观众欢呼连连。印度人 力资源发展部长兼通信与信息技术部长西 巴尔（Kapil Sibal）到场致辞。巴蒂电信 董 事 长 兼C E O 苏 尼尔 ? 巴 蒂 ?米 塔尔 在商用 发布会上表示：“我很兴奋今天能和在座 的各位一起分享TD-LTE对通信技术及移动 宽带信息时代带来的革命性转变，我们十 分看好TD-LTE未来的发展，越来越多的运 营商选择建设TD-LTE网络，巴蒂作为TDLT E 先 行 者 信 心 十 足 。 中 兴 通 讯 产 品 性 能 优越，工程执行力强，售后服务完善，在 极 短 时 间 内 建 成 了 堪 称 完 美 的 T D - LT E 网 络，为巴蒂电信率先商用TD-LTE提供了强 有力的保障。” 　　继瑞典和黄及日本软银成功商用之丰富的终端类型， 开拓商用疆域}