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    香農(nóng)極限下,光傳輸?shù)难葸M(jìn)之路

    3月19日消息(水易)日前,市場研究公司Dell'oro Group副總裁Jimmy Yu撰文,以行業(yè)分析師的角度解析了面對香農(nóng)極限下的光傳輸演進(jìn)之路。

    以下是編譯原文:

    光纖帶寬并不是無限的。我知道在過去的幾十年中我們都使用過這樣的論點(diǎn),即兩個端口之間通過光纖連接,您將擁有無限的容量。這也是過去我們在說服市場,光纖部署是未來的投資方向,所用過的論據(jù)。但是,幾十年后的今天,香農(nóng)極限的現(xiàn)實(shí)像烏云一樣籠罩著服務(wù)提供商的未來。

    在全球范圍內(nèi),通過部署最新的DWDM光轉(zhuǎn)發(fā)器,服務(wù)提供商一直可以享有以較低的每比特成本來滿足客戶更高網(wǎng)絡(luò)容量的要求。這是一種久經(jīng)考驗(yàn)的方法,利用了原先光纖基礎(chǔ)設(shè)施的相關(guān)沉沒成本。因此,服務(wù)提供商不僅受益于每一代DWDM轉(zhuǎn)發(fā)器固有的更高容量和更低的每比特成本,而且他們還受益于在現(xiàn)有光纖基礎(chǔ)設(shè)施中的額外波長資源,而這些成本中有很多是固定的(對于租賃光纖而言)、已折舊的(對于擁有光纖基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)提供商而言),或不存在的(對于已完全折舊的光纖基礎(chǔ)設(shè)施而言)。

    也就是說,服務(wù)提供商越能最大化光纖基礎(chǔ)設(shè)施中的系統(tǒng)容量,則傳輸每比特的成本就越低。例如,如果一套光纖基礎(chǔ)設(shè)施的總成本為400萬美元,那么第一個千兆位的成本可能為400萬美元,但是當(dāng)安裝9600 Gbps時,每千兆位的成本將降至417美元(圖1)。這是成本的線性下降,直到香農(nóng)極限和頻譜可用性導(dǎo)致光纖的容量不再增加。

    不過,由玻璃和光的物理局限性為行業(yè)帶來了兩個挑戰(zhàn),即延長更高波長速度的跨度距離和增加光纖容量。幸運(yùn)的是,目前兩種解決方案可以幫助服務(wù)提供商至少在未來的十年內(nèi)繼續(xù)降低每比特成本。

    1、具有概率星座圖整形功能的800 Gbps轉(zhuǎn)發(fā)器可在96 Gbaud左右運(yùn)行,這可以解決跨度距離的挑戰(zhàn)。對于城域傳輸,通過部署一組800Gbps線卡而不是兩組400 Gbps線卡,服務(wù)提供商將立即獲得更低的每比特成本。另一個好處是擴(kuò)展范圍。圖1中未顯示的是,隨著波長速度的增加,各波長速度的未再生跨度會減小。但是,使用支持800 Gbps的線卡,400 Gbps波長將可用于延伸到數(shù)千公里的更多光纖路徑中,從而減少了對昂貴的再生點(diǎn)的需求。因此,在城域和長途路由中,支持800Gbps的線卡將降低服務(wù)提供商的每比特成本。

    2、擴(kuò)展光纖中的可用頻譜將解決增加光纖容量的挑戰(zhàn)。一直以來光傳輸設(shè)備的設(shè)計是基于C波段的光纖頻譜中以4THz(80通道50GHz間隔)運(yùn)行(如圖二)。隨著時間的推移和技術(shù)演進(jìn),設(shè)備制造商將其提高到4.8THz(96通道50GHz間隔)。下一代設(shè)備將毫無疑問地被設(shè)計為在6.0THz(120通道50GHz間隔)的頻譜上運(yùn)行,這即是華為所稱的Super C波段。僅此一項(xiàng)操作就使每光纖帶寬增加了25%。因此,最大容量為38.4Tbps(每波長為400Gbps)的光纖現(xiàn)在可以支持48.0Tbps。以圖一中的400萬美元光纖基礎(chǔ)設(shè)施成本為例,每千兆的成本將從104美元進(jìn)一步降低到78美元。

    我們認(rèn)為,未來將需要采用這些新技術(shù),以繼續(xù)市場已習(xí)慣的每千兆位成本的下降。

    作為參考,在過去十年中,DWDM長途傳輸設(shè)備的每G比特成本年均下降約20%,這是由于部署更新的,更高速度的波長所帶來的頻譜效率提高所致(圖3)。與此同時,城域WDM傳輸設(shè)備的下降速度也類似。

    毫無疑問,每千兆位成本的下降是服務(wù)提供商盈利從而跟上網(wǎng)絡(luò)需求的關(guān)鍵要素,目前來看網(wǎng)絡(luò)需求的年均增長率約為35%。同樣,正如我們所看到的,對帶寬需求的持續(xù)增長為服務(wù)提供商帶來了額外的壓力。我們認(rèn)為,通過上述新技術(shù),成本下降的速度至少在未來10年仍將讓服務(wù)提供商受益。

    面對香農(nóng)極限,部署能夠從已敷設(shè)的光纖中提取更高價值的系統(tǒng)變得至關(guān)重要。上述兩項(xiàng)技術(shù)將在至少10年內(nèi)消除香農(nóng)極限所帶來的擔(dān)憂。因此,對于所有的服務(wù)提供商而言,可以稍微松一口氣,因?yàn)橛行碌慕鉀Q方案正在幫助您:1)增加網(wǎng)絡(luò)容量,2)降低您未來的帶寬成本。

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    2020-03-19
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