关于波分骨干网和城域网应用分析
近日，光通信行业市场调研机构lightcounting发布最新波分产业调研报告。基于半年来对于中国、欧洲、日本和北美领先的电信运营商及云计算公司的20多次深度访谈，lightcounting认为，未来波分网络将往更高的数据传输速率、更宽的光谱范围，和更强的灵活性、自动化等方向发展，并预测骨干网和城域网将升级到400g，100g/200g和oxc/roadm将在城域接入网广泛部署。同时，lightcouting也指出基于400g zr/zr+的ip over dwdm方案在运营商场景应用还有很多挑战。
一、运营商波分网络正在不断提速来降低单bit成本和功耗
随着fttx和5g的规模部署，运营商需要不断升级波分传输系统来应对流量增长的挑战。未来3-5年以内，fttx网络将从10g pon升级到50g pon，5g承载网将从10g升级到100g。同时网络流量将越来越趋向于在城域本地终结，据某运营商统计，90%的网络流量都不会到达骨干网，城域网流量增长将显著高于骨干网。据lightcounting预测，城域流量年增长率在25-40%间，而长途骨干网年增长仅为5%-15%，因此运营商更倾向于在城域网和接入网中投资升级波分系统。
lightcounting认为，单波提速可以有效降低单bit成本和功耗。在城域接入网，100g/200g将取代10g成为主流速率；城域核心和长途骨干网将升级到400g，但100g/200g端口的需求在未来5年仍将持续存在。最新的400g调制器和接收机将工作在130g波特率，这就需要波分传输系统提供更宽的频谱间隔。采用flex-grid波道间隔灵活可调的波分系统，并将光纤可用频谱扩展到l波段成为必须。 另外，由于骨干网新增光纤成本较高，城域网和接入网部署光纤更加容易，因此两种波分网络未来的演进方向也是截然不同的。lightcounting认为，城域和接入波分系统将保持在c波段内，通过使用较简单的可插拔光模块来降低单bit成本和功耗。骨干波分将继续采用单板内置不可插拔的高速光模块，并将光纤可用频谱扩展到c+l波段，未来甚至还会延伸到s波段。
二、oxc/roadm将在城域接入网广泛部署，可以有效提升网络灵活性和自动化能力
当前运营商的城域波分网主要采用环状和网状拓扑，这些网络的复杂性将在未来5年内大幅提升。lightcounting认为，部署roadm可以大幅提升波分网络的灵活性，而部署oxc则是更进一步，它可以将roadm的所有功能与光背板结合在一起，大幅简化roadm间的光纤连接，从而有效提升网络自动化能力。同时，由于oxc和roadm可以将网络流量保持在光域中传输和交换，省掉了大量的光电转换部件，这样既能有效降低设备成本和功耗，又可以大幅降低网络时延。而时延的改善对城域网络尤其重要，因为城域网络连接着云数据中心和最终用户，降低网络时延可以大幅提升最终用户的体验。
从lightcounting的调研结果来看，全网部署roadm已成为全球运营商公认的趋势，比如，verizon就是最早在城域网中部署roadm的运营商之一。因此，光通信技术商和设备商也应积极跟进。比如，华为近期推出了新的城域波分解决方案，它采用了专为城域网和接入网设计的oxc。这种oxc基于芯片级的集成光学器件，在降低产品成本的同时还能保持较高的功能性。部署oxc可显著降低最终用户与云数据中心间的连接时延，实现一跳到云。
三、基于400g zr/zr+的ip over dwdm方案在运营商场景应用还有很多挑战
最后，lightcouting的报告也对400g zr/zr+和ip over dwdm的技术特点和应用优劣势做了详细分析。lightcounting指出：400g zr/zr+只是一种400g相干模块的标准，一般用于google、meta、微软等大型云数据中心的短距互联场景。而将其用于运营商的ip over dwdm场景还有很多挑战，如光层网络管理、更高的功耗等，同时400g zr/zr+模块还有散热能力、光学性能等的限制。另外，模块速率越高，其使用的模拟芯片功耗就会显著提升，包括odsp的serdes、调制器、驱动器和相干接收器等。因此对于运营商而言，这种模块未来是否能够平滑演进到800g和1.6t，也存在不确定性。
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随着fttx和5g的规模部署，运营商需要不断升级波分传输系统来应对流量增长的挑战。未来3-5年以内，fttx网络将从10g pon升级到50g pon，5g承载网将从10g升级到100g。同时网络流量将越来越趋向于在城域本地终结，据某运营商统计，90%的网络流量都不会到达骨干网，城域网流量增长将显著高于骨干网。据lightcounting预测，城域流量年增长率在25-40%间，而长途骨干网年增长仅为5%-15%，因此运营商更倾向于在城域网和接入网中投资升级波分系统。
lightcounting认为，单波提速可以有效降低单bit成本和功耗。在城域接入网，100g/200g将取代10g成为主流速率；城域核心和长途骨干网将升级到400g，但100g/200g端口的需求在未来5年仍将持续存在。最新的400g调制器和接收机将工作在130g波特率，这就需要波分传输系统提供更宽的频谱间隔。采用flex-grid波道间隔灵活可调的波分系统，并将光纤可用频谱扩展到l波段成为必须。 另外，由于骨干网新增光纤成本较高，城域网和接入网部署光纤更加容易，因此两种波分网络未来的演进方向也是截然不同的。lightcounting认为，城域和接入波分系统将保持在c波段内，通过使用较简单的可插拔光模块来降低单bit成本和功耗。骨干波分将继续采用单板内置不可插拔的高速光模块，并将光纤可用频谱扩展到c+l波段，未来甚至还会延伸到s波段。
二、oxc/roadm将在城域接入网广泛部署，可以有效提升网络灵活性和自动化能力
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