韦乐平：新一代传送网的发展机遇与挑战

　　韦乐平：最不应该成为瓶颈的却成为瓶颈　光传送网需要有突破性的系统技术

　　这是我们新一光传送网的网络架构，我随便起了一个名字交CT2，三层，最底层是低损耗的光缆网，第二层是超100G的WDM，最上层是OTN，可实现波长级调度的保护。我请相关的设计院做了一个预测。现在是这么一个结果，这个基本上可以代表世界上最高水平、最大容量的网络，因为中国电信的容量世界第一，第二是AT&T，基本上中国代表了全世界最高容量网络的变化趋势。未来5年增长接近40%，其实已经不到40%。将以100G为主导，2017年骨干网最大截面传输带宽约为38T。需要50个80波100G系统。只要可行，它的传输距离得合理，现在传输距离才450公里，还有点距离。第二是未来5—10年，年增长率约为30%，高流量地区将需要最大125T，400G应该是主导速率。未来10—20年，增长率约为20%，高流量地区最大需要700T，1T速率将成必然。最后的节点，最大节点容量170T以上，全光节点才更合理。

　　下面我们仔细看看这三个特点，相干检测时代的到来，我们搞了几十年，1970年一直到现在一直搞相干检测，这个我就不具体说了，起码比直接的差分检测灵敏度提高了。100G市场成熟将长期指导，一个技术上的突破，相干的DP—QPSK使OSNR比调幅改进6dB，SD—FEC趋近成熟，功率余度可望再增1.5dB，与10G持平。成本，期望100G成本为（5—6）×10G成本，虽然目前还有点距离，但这个成本还可接受，电信马上要大规模开始建了。京广线以东的多数光缆符合100G传输要求，京广线以西还不知道。市场需求，2013年干线最大截面容量需12T。结论是100G产业链已成熟，所有元器件和子系统都具备多厂家商用能力，市场也需要100G支撑。

　　超100G的曙光再现，目前单载波400G DP—16QAM传输距离只有约200—300km，只能用于城域，不适合长途。用于长途的400G主流技术是2—4载波，调制方式是QPSK或16QAM。其中双载波DP—16QAM的波特率为32GB。光传输容量的两个限制，香农定律与非线性损伤，前者是理论限制，后者是实际限制。大芯径光纤难以与现有光纤兼容，比较难操作。目前业界共识的最高频率效率为10b/s/Hz。

　　光传输容量的技术上限，按照上述的分析，尤其是可用的频谱，最重要的是受限于光线放大器，而且频谱就这么宽，单纤容量可达100T，一根光缆总容量可达10P的量级。网络容量的最大瓶颈不在于链路，而在于节点。网络容量演进的新方向，从TDM到WDM，当时号称可以达到1000个波长，但最靠谱的还是80个波长。再下一步PDM，极化复用，再下来是多阶码，再下来就是3M革命，多芯、多模、多阶码。如果打开这个窗户就是空分复用SDM，还有一个是模分复用MDM，这是产生大量博士论文的区域，我们做实验的也在抓。前面的实线都是可以实现，技术没有问题，后面虚线的都还在研究阶段。

　　接下来讲讲第二个问题，大家看马路修得再宽，最后全堵在节点上，几千辆车在这里过不去，所以节点是很重要的。节点就需要透明，比特透明、定时透明和延时透明。灵活透明光联网的技术特征，号称五个无，但回过头来真正有意义的还是无色、无方向这两个，可以将波长分配给任意节点的端口，而且方向不受限制，其他的三个都是第二位的。