40G/100G商用的測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)

如今的城域網(wǎng)在發(fā)生翻天覆地的變化。從接入層到核心層，伴隨網(wǎng)絡(luò)的全I(xiàn)P化，各種設(shè)備的更新?lián)Q代層出不窮，骨干網(wǎng)在這種新形勢(shì)下也開(kāi)始“脫胎換骨”。其中最為顯著的就是傳輸速率的升級(jí)，40G、100G傳輸技術(shù)使得骨干網(wǎng)充滿了活力。
隨著40G技術(shù)在國(guó)內(nèi)骨干網(wǎng)的大量應(yīng)用，以及OTN技術(shù)的加入，在對(duì)于傳輸網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試方面，運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始面臨越來(lái)越多的難題。傳輸速率的提高，不可避免地伴隨著性能的改變，原有的測(cè)試設(shè)備已經(jīng)無(wú)法勝任對(duì)于新型網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試。在挑戰(zhàn)面前，測(cè)試行業(yè)的振興機(jī)遇也漸漸顯露出來(lái)。
測(cè)試技術(shù)吸引全球矚目
在中國(guó)，中國(guó)電信對(duì)40G技術(shù)商用的推動(dòng)力最強(qiáng)，其早在2008年就開(kāi)通了上海到浙江的40G傳輸網(wǎng)絡(luò)，后來(lái)又開(kāi)通了杭州到無(wú)錫的傳輸網(wǎng)絡(luò)，目前在各地的省網(wǎng)也在相繼建設(shè)。而中國(guó)移動(dòng)在2010年5月在遼寧開(kāi)通了40G傳輸網(wǎng)，并采用了OTN技術(shù)，廣電在上海也建設(shè)了40G網(wǎng)絡(luò)。武漢郵電科學(xué)研究院李文耀向記者表示，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商都在大力建設(shè)40G的高速傳輸網(wǎng)絡(luò)，然而40G技術(shù)對(duì)信號(hào)的要求很高，其中編碼方式就有8種，不同的廠家有不同的編碼方式、不同的解決方案。這對(duì)測(cè)試技術(shù)提出了更高的要求。而此時(shí)如EXFO提出的全套端到端解決方案無(wú)疑吸引了國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的目光。
在國(guó)外，一些運(yùn)營(yíng)商在致力于100G傳輸技術(shù)的研究，如at&t在今年成功完成了100G骨干網(wǎng)傳輸現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；日本的NTTdocomo 于今年6月在東京Interop展會(huì)上做了Makuhari (Chiba)和Otemachi(Tokyo)之間的100G網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。針對(duì)100G的測(cè)試內(nèi)容主要是互通性、100G設(shè)備性能、裝置功能等方面，并使其符合IEEE802.3ba規(guī)范要求。正如NTTdocomoIP網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部KoheiKitade所說(shuō)，“我們需要可靠的測(cè)試解決方案，在功能上凸顯出100Gbps的互通性，而IXIA給我們提供了一個(gè)靈活、真實(shí)的環(huán)境，使我們完成了預(yù)期目標(biāo)?！庇纱丝梢?jiàn)，測(cè)試廠商開(kāi)始受到全球運(yùn)營(yíng)商的歡迎。
40G測(cè)試技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有針對(duì)40G測(cè)試儀表的集采，但據(jù)了解，今年下半年，中國(guó)電信會(huì)有一次大規(guī)模的集采。對(duì)于測(cè)試行業(yè)來(lái)說(shuō)，40G的測(cè)試技術(shù)主要有三方面的挑戰(zhàn)，EXFO相關(guān)專家提出。
首先，40G的成功與否，色散是關(guān)鍵。所謂的色散主要是指系統(tǒng)及光纖的色度色散和偏振模色散。色度色散目前可以做到合理的補(bǔ)償，而對(duì)于偏振模色散，目前還沒(méi)有太好的補(bǔ)償手段。
其次是40G波分的光譜測(cè)試。對(duì)于DWDM系統(tǒng)維護(hù)測(cè)試，最常見(jiàn)的手段是光譜分析儀。目前面臨的挑戰(zhàn)是，使用傳統(tǒng)的光譜儀無(wú)法測(cè)試40G波分信號(hào)，無(wú)法精確給出OSNR的值。而OSNR是評(píng)估系統(tǒng)是否健壯，預(yù)測(cè)系統(tǒng)劣化和誤碼趨勢(shì)的近乎唯一的指標(biāo)。
最后，40G速率SDH/OTN測(cè)試儀表，需要特別關(guān)注對(duì)OTN各項(xiàng)功能的支持。OTN的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)調(diào)度靈活，安全可靠的全光網(wǎng)絡(luò)，即融合了過(guò)去DWDM系統(tǒng)的承載網(wǎng)，光層的ROADM將得到廣泛應(yīng)用。從測(cè)試儀表上來(lái)講，傳統(tǒng)意義上的OTN接口測(cè)試與光譜儀的集成將會(huì)給工程和維護(hù)人員帶來(lái)極大的方便。
IXIA中國(guó)區(qū)總部的王先生強(qiáng)調(diào)，40G測(cè)試儀表相比10G測(cè)試儀表在協(xié)議技術(shù)方面沒(méi)有太多的改變，主要的挑戰(zhàn)來(lái)自于不同網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通以及對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的支持。如新物理編碼子層與個(gè)人通訊服務(wù)機(jī)制是否正確運(yùn)作，產(chǎn)品能否符合IEEEP802.3ba標(biāo)準(zhǔn)。
IXIA自2009年起，就致力于生產(chǎn)符合IEEE草案標(biāo)準(zhǔn)的40G和100G產(chǎn)品，能夠進(jìn)行1-7層測(cè)試，并在2-7層功能之外增加1層非成幀BERT測(cè)試功能。
思伯倫則指出在40G/100G儀表測(cè)試方面，測(cè)試儀表的時(shí)鐘測(cè)量精度作用非常關(guān)鍵。傳統(tǒng)的測(cè)試儀表主要以測(cè)試10G及以下的系統(tǒng)為主，測(cè)量精度在20ns，而在40G系統(tǒng)測(cè)試方面精度就已經(jīng)上升到了16.8ns，在這種情況下時(shí)延和抖動(dòng)的測(cè)量將會(huì)出現(xiàn)偏差。
100G測(cè)試重點(diǎn)
對(duì)于100G技術(shù)的測(cè)試，主要涉及的方面是100G的波分系統(tǒng)，其商用的時(shí)間業(yè)界普遍的預(yù)測(cè)是在2012年。EXFO認(rèn)為，關(guān)于100G技術(shù)其實(shí)主要有兩個(gè)方向，一個(gè)是面向路由器的100G技術(shù)，即LAN接口，一個(gè)是關(guān)于100G的波分接口，即line接口。
100G線路側(cè)接口，是目前研究的熱點(diǎn)，OIF已將DP-QPSK作為標(biāo)準(zhǔn)的傳輸方式，將來(lái)也可能會(huì)出現(xiàn)諸如8-QAM，16-QAM等方式。傳輸方式與過(guò)去不同主要表現(xiàn)在了所謂的偏振復(fù)用技術(shù)和所謂的相干檢測(cè)技術(shù)。
100G傳輸技術(shù)不是孤立存在的，在核心層、接入層都會(huì)有新的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)參與進(jìn)來(lái)，在對(duì)100G技術(shù)測(cè)試時(shí)，需要建立一個(gè)“真實(shí)”的模擬環(huán)境，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、L3VPN布局、用戶終端等方面，圍繞“待測(cè)裝置”，然后通過(guò)“待測(cè)設(shè)備”使多業(yè)務(wù)VPN達(dá)到100Gbps的流量，在極端的控制和數(shù)據(jù)平面應(yīng)力下，獲取流量傳輸和QoS性能的能力。這樣能夠得到更為真實(shí)的數(shù)據(jù)及應(yīng)用體驗(yàn)。IXIA的思路顯露出了整體布局的觀念。