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创新OXC全光交叉,打造绿色高效可靠的全光网

  2019-07-09 10:45:54

光背板

LCoS

数字化光层

随着5G的到来及视频、VR业务的加速普及,未来几年网络流量的增长速度将超过30%。业务带宽的高速增长及业务流向的高度不确定性,将给运营商在构建以DC为中心的网络的转型过程带来巨大挑战。

广东移动作为国内领先的省级运营商,近几年业务规模快速扩大,流量增长更是迅猛。随着5G和4K的到来,广东移动也面临网络架构的全面调整,省级DC核心节点需要从原来的双节点增加到四节点,省干网络需要从目前的东西环结构向MESH化演进,从而支撑DC业务的快速就近接入和DC跨域互联,如同“航空网络”一般,真正实现任意城市之间低时延一跳直达。

为了应对高速增长的流量、不断提升的可靠性和越来越低的时延等需求,华为在2016年首次推出OXC全光交叉解决方案,在大大提升交叉维度数的同时避免了不同维度之间的大量光纤连接,降低了连接损耗并提高系统可靠性,解决了传统ROADM连纤复杂和子架堆叠等问题,为运营商构建全MESH化的极简网络架构、使能全光网2.0提供了基础。

2018年广东移动与华为在深圳实验室进行了现网镜像联合测试。华为在该测试中提供的方案是基于OXC的全光交叉平台,支持基于波长级别的32×32无阻塞交换,具有交叉调度容量大、设备和板卡集成度高、站内免连纤、易运维、高可靠性满足电信级长期使用需求等特点。

对于OXC全光交叉系统,由于系统容量极大,基本上一个站点只需要配置一套设备就可以满足五年以上的组网需求,因此OXC平台的安全可靠性是首要考虑因素。对此,华为采取了两大措施。

第一,在光背板上,OXC系统基于低插损、高可靠的光背板交叉连接技术,解决了传统ROADM站点连纤复杂的问题,极大地简化光纤连接,做到真正的“0跳纤”,避免了人为操作失误;通过创新的多级防尘技术,提高系统可靠性;采用去掉保护层的光纤印刷高聚合物柔性板进行互联,实现自动化的光纤印刷,大幅降低连接损耗并大幅提高系统可靠性。

第二,光背板连接器采用了迷宫式防尘和闭合式防尘门技术,可有效避免光背板在运行过程中进灰,并采用多级导向技术,保证光接口微米级对准,实现“0误差”,从而实现光接口正常插拔无须专业仪器清理,连接口可插拔次数远超业界标准。

在器件可靠性方面,OXC实现32维以上无阻塞调度的核心技术是使用LCoS(硅基液晶)替代了传统MEMS(微机电系统)机械式技术。该技术产业链成熟,已在液晶LCD技术上大量应用,器件产能、可靠性稳定,传统ROADM单板也大量使用该技术。传统MEMS技术器件失效后会影响整个方向的波长,LCoS技术单个像素点失效时对波长交换几乎无影响,并天然具备单波长功率调节功能,无须外置衰减器件,有效降低单板器件失效风险。在抗震性上,LCoS可有效避免机械移动部件带来的损失,比MEMS具备更强的抗震性。与此同时,通过结合海思定制的专用DSP、MCU芯片,可以持续提升器件性能、降低功耗、缩小面积、降低失效率及失效率影响,大幅增加OXC单板可用度。

在智能运维方面,通过数字化波长技术实现高精度波长监控,实时感知光纤质量、波长性能、波长利用率和波长路径等,结合网络云化引擎(Network Cloud Engine,简称NCE),使能主动运维,实现光层故障预报,可大幅提升网络运维效率。

除了系统和器件可靠性,端到端的质量保证也需要落实到产品研发、制造、生产和运维各个环节。通过系统的可靠性设计、硬件检测、自动化测试工厂、36/72小时温循加类视觉智能对比测试等,每一个环节都做到精益求精、严格把控,确保产品质量和可靠性完全满足电信级要求。

此次现网测试验证了32维全Mesh交换、CDCG波长交换和快速扩容等场景,华为OXC全光交叉解决方案各项功能达到现网预期,性能测试结果表现优异,同时突破了传统交换技术瓶颈,率先实现了波分产品的光电融合,具备调度灵活、功耗低、集成度高的特点,符合构筑智能调度传送网络的规划,将为中国移动“大连接”战略在广东的全面落地奠定坚实的技术基础。

作为运营商长期战略合作伙伴,华为持续在光网络领域加强创新投入,推动全球光网络产业的快速发展,帮助运营商简化站点、降本增效,携手包括中国移动在内的全球运营商共同打造最佳体验的承载网,构建万物互联的智能世界。

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