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加快新基建:单波200G骨干网呼之欲出,400G还有多远?

发布人:中嘉和信 发布时间:2020.04.10 来源:通信产业网

新基建加速5G网络部署的同时,也推动着运营商骨干网进入单波200G时代。而骨干网更是新基建中的“新基建”。

据了解,日前中国移动公布了其省际骨干传送网十三期新建工程传输设备集中采购中标候选人名单,华为技术有限公司和中兴通讯股份有限公司分别中标东部区域平面和西部区域平面的WDM/OTN设备板卡及端口集采。

值得注意的是,此次是中国移动第一次在省干网传输层面集采200G OTN系统,同时也是国内三大运营商中第一家集采该系统的运营商,如果进展顺利,建成后也会是国内第一张单波200G骨干网。

尽管在2019年,中国电信和中国联通都只是进行100G WDM/OTN设备集采,继续扩容两者单波100G全光网络,但是两家运营商很早就进行了单波200G400G骨干网相关测试,甚至还进行了少量集采。随着5G网络部署速度加快,预计这两家运营商也很快会把超100G骨干网OTN系统纳入集采计划。

这意味着,运营商骨干网与5G网络商用同步进入单波200G时代。

为什么要新建200G骨干网?

新建单波200G骨干网主要的原因是现有骨干网带宽难以满足未来5G大规模商用后的实际需求。

三大运营商已经建成了单波100G骨干网,并进行了数轮扩容来满足不断增长的流量需求。

据工信部数据,2019年,移动互联网接入流量消费达1220亿GB,比上年增长71.6%。截至去年12月底,互联网宽带接入端口数量达到9.16亿个,其中光纤接入(FTTH/0)端口达到8.36亿个。

目前,全国正在推进新型基础设施建设,5G就是新基建七大领域之一。5G时代承载带宽需求的大幅度上升、网络扁平化、大型中心机房和数据中心的互联,将给骨干网提出巨大挑战,有专家认为,目前单波100G骨干网难以满足5G商用成熟之后的网络带宽需求。

工信部通信科技委常务副主任、中国电信集团公司科技委主任韦乐平预计,中国骨干网容量将在2020年突破1Pbps2022年有望接近1.4Pbps

而骨干网的扩容不像电灯即开即用,需要运营商提前规划与建设,所以中国移动在2020年初启动了这次200G OTN骨干网集采。

值得注意的是,有专家指出,骨干网正在向400G600G演进,预计20211T设备成熟。

事实也的确如此。据悉,2016年至今,中国联通、中国移动、中国电信先后启动了单波400G系统测试,其中中国联通还于2018年启动了适用于400G系统的G.654.E光纤光缆集采。这意味着400G时代也将不远。

骨干网产业链企业有哪些?

尽管OTN技术应用于骨干网已是主流,但是参与骨干网建设的不只有OTN厂商。

据了解,中国互联网架构主要采用分层汇接方式,纵向分为骨干网、城域网和接入网三个层级。其中,骨干网是最顶层的省际高速网络,基础电信运营商在各省省会及主要城市设置骨干节点,并在节点间设置直联链路,共同构成骨干网。

经过多年的建设与发展,目前全国共有七张骨干网,其中由三大运营商建设和管理的共有四张,分别是中国电信的CHINANET 163CN2,中国移动的CMNET和中国联通的China169

三大运营商骨干网的架构大同小异,主要设置核心层(核心节点)和大区层(汇聚节点、接入节点),核心层的功能主要是提供与国际互联网的互联互通,以及提供大区之间信息交换的通路,大区层主要提供大区内的信息交换以及接入网接入骨干网。大区之间通信必须经过核心层。

不过,近年来,运营商一直推进骨干网架构向扁平化方向演进,增加核心节点数量,压缩接入节点的数量,让更多大型城市城域网直接接入骨干网,减少路由节点,使信息传输更加简捷高效。

无论是无论是核心节点,还是接入节点都会设置若干台路由器和交换机,这些节点通过OTN设备和全光网络互联互通,采用BGPIS-IS等协议进行信息传输。

通过近几年运营商集采招标分析,建设一张骨干网的主要网元是OTN设备、路由器、交换机、光纤光缆等,其他网元还有DRA设备、光保护系统、质量监控系统、网管系统、安全防护系统,以及工程设计、工程建设、工程监理服务等。

总结来看,OTN设备厂商主要有华为、中兴通讯、烽火通信和上海诺基亚贝尔,核心路由器供应商是华为,高端路由器的供应商是华为、中兴通讯、新华三等,高端交换机的供应商有华为、锐捷网络等,光纤光缆供应商主要有长飞光纤、烽火通信、亨通光电、中天科技、杭州富通、通鼎互联等,光器件供应商有光迅科技、班纳德通讯、杰鑫科技等,DRA设备供应商以华为和中兴通讯为主,OLP设备、光线路保护单板、色散补偿单元、光纤放大器、缆线、光衰器的供应商是光迅科技、班纳德通讯、杰鑫科技等,DDOS防护设备供应商有华为、杭州迪普、北京神州绿盟等。另外还有大批骨干网工程设计、施工、监理服务供应商。

400G演进还有多远?

业界一直都有推动400G骨干网建设的呼声,还曾预测这一需求会在2020年左右出现,不过一直因为成本原因未能成行。如今中国移动计划新建200G骨干网,但在集采中也为向400G演进预留了空间。据悉,华为和中兴通讯相关产品和解决方案均支持200G400G1T传输速率。

向超100G方向演进最大的障碍在于无中继传输距离。在普遍压缩资本开支的大背景下,运营商希望在增加光传送速率的同时保证更长的传输距离,减少电中继站点的部署来降低骨干网的建设成本。华为表示其OTN产品基于业界领先的Super 200G技术,可实现长达5000公里无电中继传送;中兴通讯则支持1700公里无电中继传送。

除了华为和中兴通讯,烽火通信与上海诺基亚贝尔此前也曾中标过三大运营商100G骨干网相关项目集采,但是落选此次中国移动新建200G骨干网集采,似乎意味着产业链向超100G方向演进的技术储备还有较大的上升空间。

值得注意的是,中国移动此次仅集采了WDM/OTN设备板卡及端口,但是建设一张200G骨干网不仅仅需要OTN设备,还需要路由器、交换机等其他网元,特别是光纤光缆。

一般光纤的寿命是20年,为了满足5G网络的需求,运营商在集采光纤光缆之时必须考虑未来10年到20年的网络需求,而未来网络需求的重点是400G,乃至1T的速率,就意味着运营商需要提前部署支持200G400G系统的光纤光缆产品,比如G.654.E光纤。

据了解,中国移动此次新建骨干网的长度合计是10.59万公里。如果按照一条骨干网光缆为48芯计算,那么此次铺设一根光缆所需光纤数量为508.32万芯公里,但是实际采购量可能还要多于这个数字。

尽管从成本考虑,新建骨干网不能全部采用G.654.E光纤,多数情况下是G.652.DG.654.E光纤混缆,但是此次即将出现的需求对于光纤光缆厂商而言也将是一笔大单。毕竟骨干网的需求总量本就不高,此前河北移动省内骨干传送网加芯超低损G.654E型光缆框架项目中G.654.E光纤集采量仅有约2.7万芯公里;中国联通为京汉广光缆湖南段等5条省级光缆线路建设项目进行了二次招标,G.654.E光缆及混缆的需求量也只有约2971皮长公里。

目前能够供货G.654.E光纤的厂商主要有长飞光纤、亨通光电、烽火通信、杭州富通等几大家巨头。其实不只有光纤光缆厂商,还有光器件、路由器、交换机,以及其他网元制造商,都将在200G骨干网建设中获益。

单波200G骨干网建设在即,这是5G大规模部署中重要的一步,亦是未来5G大规模商用前运营商固定光网络的必要升级,但并非终点。因为随着5G应用的逐步增加,万物互联成为可能之后,向400G演进将是骨干网的必然选择。考虑到三大运营商骨干网完成向100G演进的时间点距今只有56年的光景,如今又要开始200G骨干网的建设,那意味着在新基建的推动下400G时代或许已不再遥远。 

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