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未来5年光通信系统十大技术趋势解析

时间:2015年08月03日 信息来源:不详 点击:2205 字体:

导 读:为了实现绿色通信,一些新的技术正在或将逐渐被采用,如新能源、高集成度芯片、高效率电源模块、智能风扇、液体制冷、智能流量聚合、硬件休眠、新型材料等技术。

关 键 词:光通信

为了完成绿色通讯,一些新的技能正在或将逐步被选用,如新动力、高集成度芯片、高功率电源模块、智能电扇、液体制冷、智能流量聚合、硬件休眠、新型材料等技能。

 

一、牛刀小试的硅光子技能

 

因为光和电选用分立方法,光子与电子技能遵循各自的发展道路,当时光通讯体系在功耗、本钱、集成度方面遇到进步瓶颈。

 

硅光子技能运用CMOS微电子技能完成光子器材的集成制备,该技能联系了CMOS技能的超大规划逻辑、超高精度制作的特性和光子技能超高速率、超低功耗的优势。是一种能够解决长技能演进与本钱对立的颠覆性技能。

 

当时多项硅光子关键技能已被相继突破,估计在三年内将开端商用。

 

二、与云、大数据技能交融,光通讯SDN走进2.0年代

 

SDN是公认的光通讯发展趋势,经过引进操控与转发别离的敞开架构,能够明显进步网络才能,并已开端在现网上逐步布置。但跟着SDN的逐步布置和网络流量的不断添加,SDN操控器/运用的布置灵敏性、数据存储、处理才能、安全性及超大流量下的网络稳定性都将遭到巨大应战。

 

在将来3-5年,SDN技能将进入2.0年代,SDN敞开的网络架构与云、大数据技能联系,以云的方法布置操控和运用,用大数据技能剖析和猜测流量将变成SDN2.0的首要特征。经过上述技能的引进,能够完成SDN解决计划的安全弹性布置,确保SDN对数据存储、数据处理的高需求,并多维度猜测网络流量趋势,然后进一步进步网络的智能化和敏捷性,在大流量环境下确保客户体会。

 

三、逾越100G,单通道传输速率继续进步

 

100G光传输难以满意将来视频、云核算、大数据、物联网等新式事务对网络带宽的需求。现网滑润升级超100G光收发单元可成倍进步体系容量,具有较高性价比和可行性。

 

超100G将承继并发扬100G光传输设计思想,在坚持传输间隔不变的一起进步光纤频谱资本的运用率和频谱功率,引进领先的调制编码和光电集成技能进一步下降单位比特本钱。

 

当时业界积极开展现网试验,推进超100G商用进程,估计会在数据中心互联首先打开运用。

 

四、高速接入,多维复用和相干技能大显神通

 

互联网新运用层出不穷,需求更大带宽支撑井喷式增加的数据需求,政企大客户、高端社区用户将需求独享波长入户,以及有些场景下会有长间隔高带宽低时延接入需求。

 

光通讯技能中的复用维度包含时分、波分、频分、码分、模分等。当时40G PON是选用了时分和波分两维复用,这也是100G PON的可行方法之一。业界将探究上述更多维度的组合,为用户供给更大的带宽。此外,在接纳端选用相干接纳方法,可在一根光纤承载超越1000个波长,每波长1G/10G,无源传输间隔到达100km,完成T比特接入。为用户供给更大带宽、更低时延的接入效劳,为运营商供给高效和低运维本钱的网络。

 

40G TWDM-PON将在五年内发动商用之旅,更多维复用和相干技能也是研讨热点。

 

五、化繁为简,IP与光网络深度交融进步超大容量路由

 

当时通讯网络选用多层多域网络承载事务,设备品种繁多,海量数据的分组处理才能呈指数等级进步,一起对超大容量路由运算才能提出越来越高的需求,导致机房空间严重、能耗高、功率低。IP与光网络的交融是解决问题的有用方法之一。

 

IP与光网络交融能够经过一致交流内核技能来完成,具有分组/ODUk/VC集中交流功用,然后减少网络层次、节省网络投资、下降保护本钱,完成网络节点集约化。经过进步单槽位线卡转发才能和选用多框集群技能,能够大幅进步单节点转发才能;经过多核处理器、分布式软件架构、模块化办理等技能,可完成千万等级路由表办理。

 

包含主干、会聚和接入网络的IP与光交融,具有千万等级路由表项的超大容量路由器,供给全网端到端解决计划,运营商现已打开了试点。

 

六、灵敏光交流,基于CDC-F特性光穿插构建下一代光网络

 

当时跟着100G技能的规划布置,超100G技能的蓬勃发展,WDM/OTN体系的传输容量进步较快,光层的灵敏调度和高效处理变成了光网络节点的一个首要需求。

 

跟着WSS光模块集成度的进一步进步,选用WSS光模块构建的具有CDC-F(Colorless, Directionless, Contentionless, Flex Grid)特性的光穿插组网技能在超大网络节点运用时,因一起拥有超大交流容量、波长及事务灵敏调度、低功耗、低时延等关键特性,易于构建灵敏、高效的光网络。

  

具有CDC-F特性的光穿插技能越来越遭到全球运营商的注重,当时已有运营商首先布置,估计近期将会打开更大规模的试点和商用。


七、敞开发明价值,光通讯网络的APP技能遍及


传统光网络比较关闭,短少向外部用户供给网络办理和操控的才能。而跟着云核算、大数据、数据中心等的飞速发展,对办理、操控光网络的需求越来越激烈。


在SDN年代,运营商和设备制作商开创性地向外部用户供给自个开发的APP或者供给SDK供外部用户开发APP。这些APP和SDK运用SDN操控器的敞开式北向接口办理和操控光网络,完成事务创立、事务QoS调整、网络规划、网络优化等功用,然后立异事务形式、简化网络运用、进步网络运用功率和运维功率。

 

这些年,一有些友爱互动的光网络APP现已获得了用户的喜爱,将来敞开的SDN化光网络将孕育出更多更有价值的APP。

 

八、高效和低本钱,中短间隔城域高速传输直调直检技能

 

为了满意主干网络上千公里长间隔传输的需求,当时干流的传输技能是相干传输技能。但是在城市之间的组网,往往传输间隔在300公里以下。在这种情况下,怎么防止运用相干勘探的方法(体系杂乱,本钱较高),到达杰出的传输和组网作用,是如今研讨的热门话题。

 

为了完成中短间隔传输,当时首要的技能首要思考直接调制、直接勘探上。调制方面,可选用的方法许多,包含:PAM-4传输方法、DMT传输方法、单边带传输方法,等等。在接纳侧,则选用非相干的方法,运用较少的光电子器材。以到达简化体系和下降本钱的作用。

 

近几年,多个直调直检技能试验不断进行,经过逐步研讨和继续优化,将来3年将会开端试点。

 

九、走向全光网,从芯片间、板间到机房间的光互联技能

 

伴跟着大数据和云技能的蓬勃发展,短到芯片片上和片间、长到机柜间和数据中心间的大规划数据交流处理,都渴望高速、稳定、牢靠的互联,惯例电缆衔接将无法应对。

 

当时看来,芯片间和板间的解决计划能够运用硅基光电集成来有用完成光互联。机房间互联、机架间互联、机框间互联、机盘间互联能够运用光电转换和光传输技能替代传统的电缆,首要解决计划包含硅基的光电集成、高速VCSEL和直调DFB等。其中硅基光电集成计划具有CMOS技能兼容,集成度高,本钱低的优势。


将来几年,光互联技能将在芯片内部、芯片间、板间、机柜间、机房间遍及运用。

 

十、绿色通讯,光通讯技能永久的主题

 

跟着大家信息消费的不断添加,需求光通讯供给的带宽越来越大,耗费的动力不断增加。在动力日趋严重的今日,怎么完成绿色通讯变成业界努力的首要方向之一。

 

为了完成绿色通讯,一些新的技能正在或将逐步被选用,如新动力、高集成度芯片、高功率电源模块、智能电扇、液体制冷、智能流量聚合、硬件休眠、新型材料等技能。

 

经过上述技能的逐步引进和继续优化,光通讯设备的每比特能耗将逐步下降,与环境更为调和。



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