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传送网以DC为中心组网存在的问题
网络结构与DC组网结构不匹配 • 现有传送网与DC网络结构不够匹配，虚拟化组网导致区域内流量快速增长，现有网 络需要绕转上层节点进行疏导； • 一干、二干、本地网光缆分级管理，层级间网络资源共享不足，部分网络光缆路由单 一或绕转，电路时延差异大，无法满足业务质量要求。 网络管理与配置 • 管控流程复杂：分层规划，分段建设，分省维护导致端到端电路配置和管理跨越多个 系统和网管 • 管控技术落后：缺乏集约化维护管理手段，依赖厂商网管；分段建设导致大量OTU背 靠背转接，建网成本高；缺乏跨层网络协同优化技术能力 • 业务开通效率低下：端到端业务开通需数十天；若无资源则需要几个月甚至超过一年
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光纤损耗不断降低
为了提高400G的传输距离，降低光纤损耗和提高有效面积是行之有效的努力 康宁报道了世界最低损耗的光纤0.146dB/km
• • 采用EX3000，有效面积148.3，在1560nm达到最低损耗0.146，1550nm处损耗为 0.1467 提出大有效面积光纤和652光纤熔接的解决方案，通过折衷的光纤过度，例如EX3000EX2000-SMF28
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① DC为中心，按业务划分：数据中心两级架构, 业务差异化部署在区域/本地DC ② 提供端到端专业化管理工具，高度自动化和 策略驱动的，优化易用的管理软件界面 ③ 积极的验证网元虚拟化 , 沿VAS、 B2B公有云, Video进行业务迁移与部署
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数据中心部署情况
互联网公司在全国各地有规模巨大的IDC资源，服务器共计百万台级别 每天处理的数据量100PB量级 100G OTN覆盖多个城域网，数据中心之间FULL-MESH专线连接 • •
尽管理论上讲，模式复用与纤芯复用可以实现与现在单模光纤类似的长距离传输，但是比 起多根652光纤的复用，二者还没有展示出任何真正的优势
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LTE前传成为热点
BBU池化集中的趋势越来越明显，业界对于承载前传的技术投入巨大， 主要包括有源（成帧与非成帧）和无源两种。 按照CPRI当前的规范，5G时代前传速率会达到30G以上，CPRI的效率 急需提升，业界倾向于划分BBU和RRU的功能，降低CPRI的速率 学术界做了大量ROF的研究工作，出发点也是通过模拟和数字技术结合 ，降低前传的速率
15模式传输23.8公里普通多模光纤，N. Fontaine, et. al. OFC2015, Th5C.1
12芯3模式传输527公里少模光纤K. Shibahara, et. al. OFC2015, Th5C.3
目前可以设想到的空间复用的早期应用场景包括
• • 在数据中心，多模与多芯能节省连接光纤的体积 多模复用与多芯复用的信息通道，更便于光交叉
采用NYQUIST WDM以减少保护带， 提高频谱效率 未来超100G可能会根据应用场景， 采用N*100G或者N*200G的组合，单 载波速率不会无止境的提高
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SDN和光与IP融合
SDN成为运营商光网络广泛认可的选择
•SDN主要解决传送网多域跨厂家的问题，未来需要考虑多层，与IP协同的问题 •SDN可以在光层与Flexi-ROADM结合，在电层与OTN结合 •各个运营商基本都进行了多域SDN以及BOD的尝试
光网络发展趋势与存在问题
张成良 中国电信股份有限公司 北京研究院
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提 纲
• • 光通信最新发展趋势 以数据中心为核心的光网络演进
2015/6/23
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超100G逐渐走向成熟
灵活的调制格式：
业界纷纷推出了 BPSK/QPSK/8QAM/16QAM等调制模式灵活 适配的400G设备 不同调制模式可以适应不同的应用场景
CDC ROADM已经成熟，成本也在降低
• CDC ROADM的优势：更换波长端口不需要人工干预、更换路由方向不需要人工干预、更换波长/ 端口对不需要人工干预
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400G灵活栅格的引入带来Gridless ROADM的需求
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光电集成有望在未来得到应用
硅光领域，Acacia第一个开发出长距离相干100G CFP光模块的厂家，也将第一个推出 400G 相干光模块。Lightwave的报道说这款400G模块的核心将会是新的称为Denali的双 核ASIC，模块整体功耗是竞争对手产品的一半。这个模块验证了硅光技术可以支持高阶的 调制技术，有望在400G时代得到应用 在短距离应用中，PAM-N得到广泛应用，各模块厂家纷纷推出了基于硅光等方式实现的 PAM4 QSFP模块 硅基光电集成技术可以在现有的CMOS平台引入硅光工艺，实现高速接收和调制的单片集 成。德国IHP研究所实现了 10Gbps MZM+driver的集成、25Gbps PD 与TIA的集成以及单 片集成的QPSK光接收机。
更丰富的 应用
传输速率 10-100倍
连接设备密度 10-100倍
流量密度 1000倍提升
时延 十毫秒量级
“大智云移” 数据中心
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网络的云化：SDN/NFV对网络的影响
NFV 网络功能
SDN/NFV 是网络演化的两个抓手
SDN控制网络的动态连接，NFV实现灵活的网络功能； SDN/NFV互为使能：网络功能软件化，网络连接抽象化； 网络连接 云是SDN/NFV的基础，是SDN和NFV技术关联的结合点， SDN为NFV所需要的虚拟运行环境提供支持。
以DC为中心组网的含义和主要特征 围绕DC规划及建设网络 流量、业务 未来SDN/NFV引入使得网络云化 、 网络设备成为DC的一部分 流量主要以DC作为起点/终点，南北、东西流量 比例变化，东西流量增大 云基础设施共享需要DC互联网络保证低时延，满 足云业务体验 DC成为网络的核心，IT与CT深度融合，实现云网 资源统一规划部署和调度
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国外运营商转型案例—AT&T Domain 2.0/Telefonica UNICA
网 网 络 络 架 架 构 构
① 商业敏捷: “运营商定义业务”到“用户定义业务” ② 网络重构: 从“以Central offices为中心”到“以数 据中心为中心”, 软硬件解耦, Physical 设备”变成 “ Virtual 软件 ③生态关系从传统的供应商买卖关系, 到产业链生态系 统建设 ① 核心问题: 构建集中式、统一管控云数据中心，满足 业务敏捷部署、按需使用资源； ② 关键特性: 向多厂商开放，多租户运营， SDN的网络， NFV，模板化自动部署，弹性伸缩，灾备，公有云和私 有云多种商业模式； ③独特价值：降低运维成本，统一管理和全球监控提高 效率。
多载波(Super Channel)
400G有望采用更高的波特率以减少调 制阶数，例如64Gbaud和QPSK实现 400G以传输更长距离 德国KIT利用硅-电光聚合物的混合波导 实现了超高波特率的相干光调制， 64Gbaud、72Gbaud；贝尔实验室也 展示了107Gbaud的单载波传输
更高的波特率：
25%
IP 骨干网 光传输骨干网
移动无线接入网 固定有线接入网
城域网/回传网/汇聚网
50%
SDN和NFV作为两种不同的新网络技术，分别从网络架构和设备架构进行创新 在网元虚拟化以后，新的运营商承载网需要使用SDN技术来实现网络的按需构建 网络软硬件解耦, 软件功能云化，像运营DC中软件一样运营网络，网络基础硬件变 成云数据中心
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中国移动 CMNet
中国联通 169
IaaS/LXC 自用
IaaS/VM 对外运营
独立的DCI网络
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DC将成为流量和网络核心
ICT业务发展 趋势 SDN/NFV 网络云化 国内外运营商/ISP 转型案例 国内数据中心流量 流向和分布
DC将成为流量和网络核心
传送网络架构演进：遵循“数据中心”为核心的原则和方向
SDN
当前网络
应用
IP骨干网 移动无线 接入网
2025年网络
应用
投资比例
100%
硬 件 / 软 件
投资比例
软件 虚拟化 自动化
• 网络 业务层 • 计算和 存储层 • 分组转发和 传输层
网络应用
计算 /存储资源 管理 网络控制
25%
城域网/回传网 汇聚网 光传输 骨干网 固定有线 接入网
数据中心
硬件 标准化 模块化

IBM与Aurrion公司合作也实现了CMOS driver与硅基III-V 电吸收调制器的集成。IBM研制 的32nm CMOS工艺的driver可实现4×28Gbps驱动信号的放大，输出Vpp可达2V，而总 体功耗仅97.6mW。与Aurrion公司的四路EAM集成后可支持4×28Gbps 10km无误码光收 发，展现了CMOS光电集成的功耗与速率优势。 6
AT&T Domain 2.0
Telefonica UNICA
① 设计以DC为中心的网络架构： 传统网络模型被简化 成为 “数据中心内/间网络” ② 网络还是会分层，比如光层，传送层，甚至整个OSI堆 栈。只要哪里的功能可被虚拟化，就会把这些功能部署 在一个通用的云平台，这才是真正意义上的融合点 ③设计网络与客户系统间的中间使能层
设备商纷纷提出了光层SDN以及光与IP融合的解决方案 •主流厂家都提出了光层SDN的解决方案，以及光与IP融合的解决方案 •路由器厂家提出了一种融合的概念，将光层的Transponder融合到路由器之中， 用单一设备，完成路由器和大带宽传输的功能
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ROADM的应用逐渐普及
绝大多数运营商和互联网公司都使用或者准备使用ROADM组网
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传输网的目标网络演进
骨骨干光网络 以迅速发展的数据中心（DC）为核心，兼顾承载其他业务网络，中国电信传 骨干光网络一张界限，统筹 送网形成“骨干光网络+城域光网络”两层网络架构。 一 覆盖至100个左右城市，主要 包含：中国电信DCI骨干网节 点、重要DC节点、以B.A.T. 为代表的互联网企业和其它 社会机构重要DC节点、用于 业务疏导的其它传送网络枢 纽节点。 由“大站快车+区域网状网” 组成：“大站快车”实现区 域中心IDC间业务高效直达； “区域网状网”实现区域内 业务的高效发放和快速交互。