zh
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 0-9

要将收藏夹添加到列表中,您必须登录自己的账户。

登录 注册

发布日期: 2011年8月31日

当今下一代网络对色散测试的需求的演进

当今下一代网络对色散测试的需求的演进

12/7/2010

多年以来,超长距离 (ULH) 海底网络和陆地网络环境一直要求进行色度色散 (CD) 或偏振模色散 (PMD) 测试。尽管网络拓扑(由城域边缘网络和核心网或长距离网络组成)并没有发生改变,但由于高速 40G 和 ROADM 技术的出现,涌现出了新的网络形态:短距离网络、城域网和边缘网络,它们需要进行更广泛的 CD 和 PMD 测试。过去这类网络的距离短,不包含放大器,并且数据速率一度很低,因此并不要求 CD 和 PMD 测试。随着新型 ROADM 的部署以及 10G/40G/100G 的应用,对城域网进行 CD 和 PMD 测试的需求也在发生变化。如今,需要同时优化城域网和核心网的 CD 和 PMD 测试。

在过去的一年中,高速 10G/40G/100G 市场也在很多方面发生了变化。相干检测技术发展缓慢,而差分相移键控 (DPSK) 和差分正交相移键控 (DQPSK) 等更为稳健的调制方案现在已经得到了普遍采用。新技术的迅猛发展也带来了一系列的挑战。其中最重要的一个是电信公司的盈利需求。这些公司在提供速度更高的服务的同时,从中获得利润。这在光纤鉴定方面会给测试工作带来哪些影响呢?

1. 走向更高的传输速率,提供 10G、40G 和 100G 测试足够精度的途径

如今的全新市场环境并不需要极高的精度。而对于早期系统中接受程度很高的参数,提高其精度并不再是主要的驱动因素。数年前进入市场的第一批 40 Gbit/s 网络或多或少地在 10 Gbit/s 的基础上进行了速度提升。对 CD 和 PMD 等光学缺陷的容限要严格得多,因为这些缺陷有可能危害到这些速度更快的传输。进行非常精确的测试的重要性不容置疑,而色散测试领域已经有大量设备可以执行越来越精确的测量。

物理层的限制是导致以多种不同方式传输数据的主要原因之一。最先出现是双二进制系统,已经发展演进成 DPSK,现已经演进成 DQPSK 系统。这些传输方案具有多项优势,其中之一就是对 CD 和 PMD 的容限更高。尽管与速度更低的 10 Gbit/s 相比,它们仍然更容易受到影响,但与最初的 40 Gbit/s 系统相比,敏感度会低一些。如今,并不再要求这些较早的系统具有超高精度。所要求的仅仅是实现完整鉴定 10G、40G 和 100G 网络所需的足够精度,并且同时提供更好的 OPEX 性能和更快、更简单的测试。

现在也开始出现了更加先进的、基于相干检测的系统,这些系统据称几乎可以完全不用进行色散测试。然而,尽管能够降低容限,但并不能减少对测试的需求。传输系统的第一代会受到色散的影响导致速率可能降低,虽然我们终究会实现消除色散的影响。今天,即便是最先进的系统仍然要求考虑色散,最重要的原因是主要的挑战仍然存在:高色散意味着不可能实现高速。

尽管不同测量方法可以实现的精度高低不一,但对于 10G 传统网络检测、40G DPSK/DQPSK 以及 40G/100G 相干检测而言,市面上的所有测试工具都具有足够的精度。因此,选择测试方案时不应着眼于精度,而是应考虑降低 OPEX 以及易用性;上文中已经有所提及。在下一节中,我们将介绍单端方法如何应对这一挑战,以及可以实际节省多少 OPEX。

2. 网络拓扑

几年以前,大多数系统的基础都是环形拓扑,在关键位置部署有放大器和中继器。可重构型光学分插多路复用器 (ROADM) 的出现带来了网状网络,这种网络在每个节点均进行放大和补偿,数据在从 A 点传输到 B 点时有很多可能的路径,并且可以采用其中的任何路径。

上文已经提到,城域网的距离通常更短。测试设备在当时具有的一些非常有用的功能,如一次鉴定整个环路(包括 EDFA),在现今的环境中已经没有多大价值了。为绘制色散图,需要色散信息的粒度,它代表了网状网络每次选路时的 CD 和 PMD。

这就导致了需要测试城域网环境中的大量光纤,这与减少上门次数并降低 OPEX 的目标完全相背。例如,类似于这样的网状网络中就会出现这样的情形:

典型网状网络
图 1. 典型网状网络

拥有单端设备(可以在无需于两端均配备设备的情况下鉴定两个站点之间的光纤段的 CD 和 PMD 测试工具)还意味着,在几分钟(而不是数小时)内从一个地点即可鉴定完多个光纤段。这样,鉴定整个网络所需的时间比所有其他传统测试方法要减少 66%。这样就可显著减少上门次数并降低 OPEX,同时提高提供新服务的速度并且缩短现金周转期。这里是上述网络的上门次数情况:

测试类型

技术人员数量

总上门次数

端到端

2

19

单端

1

6

3. 业务模式的演进

尽管最终用户希望获得更高的带宽,但他们并不愿意每个月为服务支付更多费用。因此,运营商都在探寻新的方法,以期在降低 OPEX 的同时提高网络带宽。其形式多种多样,如将网络的安装和维护外包,以及采取一些措施来减少上门次数。

随着对带宽的需求不断增长,需要部署更多光纤,这会导致需要更多测试和安装人员,这继而导致技术人员的平均专业技能水平降低,同时给 CAPEX 以及降低上门次数方面带来更大压力。

这样,测试设备供应商就有机会填补知识缺口,并帮助入门级技术人员更快完成工作以及提高成功的几率,从而减少上门次数并降低 OPEX。此外,对高精度的需求不再像以前那样强烈,但当今测试设备的价值在于通过避免复杂的设置以及在设备中植入智能,从而在一开始时就获得高精度。

响应行业需求

随着市场的不断发展,一些测试设备供应商已经满足了客户的需求。首先,测试设备必须符合 ITU G.650.2 光纤测试标准,并且符合 EIA/TIA FOTP-175B(对于 CD)和 EIA/TIA FOTP-243(对于 PMD)。供应商还必须减少在开发超高精度设备方面的投入,因为这样的设备最终价格会很高,但给用户带来的切实益处却非常有限。供应商必须通过开发可以无错误地进行设置的智能设备,从而使推出的测试设备填补行业与入门级现场技术人员之间不断扩大的知识缺口。测试设备需要能够从一个节点测试多个方向,提供单键测试和单光纤连接功能,生成单一测试文件,并且仅需要一位技术人员即可完成所有这些工作。这样就可提高效率,从而节省成本。

市场演进

对测试方案的影响

EXFO 的解决方法

更加稳健的 40G 和 100G

测试精度的重要性降低

在仍然提供所需精度的同时,将资金和力量投入更加符合市场需求的方面,如降低 OPEX

网状网络:ROADM 意味着链路更短,整个路径采用组合链路

无需测试超长距离网络和 EDFA 等有源组件

将资金和力量投入更加符合市场需求的方面,如降低 OPEX

OPEX 缺口与每用户平均收入 (ARPU)

有助于降低 OPEX 的测试,主要是减少上门次数

仅需要一位(而不是两位)技术人员的单端设备

需要更快地赢利

更快地测试复杂的拓扑

单端意味着可以从单个位置测试多个路径,而无需等待技术人员前往远端

降低技术人员的平均专业技能

智能且自动化的设置

单键测试、全自动设置、直观的测量结果,无需任何解释

符合 100G 规范的自动化单端 CD 和 PMD 设备示例
图 2. 符合 100G 规范的自动化单端 CD 和 PMD 设备示例

结论

行业始终需要高精度的专业色散设备来执行 EDFA 测试和 PMD 分布测量,从而定位不良的光纤段。然而,由于市场趋势所带来的种种需求,用户会寻求精度足够高、符合 FOTP-243 和 FOTP-175B 等行业标准、易于使用并且可以降低 OPEX 以及减少上门次数的测试设备。