1、2018824光傳送熱點技術和標準發展趨勢OTN提技術綱發展概況熱點技術及發展趨勢12018824持續增長的傳輸容量和新型多樣化需求推動光傳送技術應用革新互聯網和移動流量持續高速增長城域及干線傳輸需求持續上升數據來源：Cisco VNI Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2016-2021數據來源：Infonetics , optical network hardware, 2018以太網速率需求不斷提升、業務多樣化新型需求不斷涌現光傳送技術是上層網絡及業務的基礎支撐和重要保障！光傳送典型熱點技術高速大容量傳輸16523DC光互聯5G承載量

2、子保密通信高速低成本光模塊422018824超100G技術持續發展，標準化工作同步推進高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信 超100G光WDM/OTN國際和國內標準化工作基本完成，為新技術的應用部署奠定良好基礎。復用技術等多方面持續取得研究成果，目前熱點主要聚焦于數字域的優化處理：包括星座圖概率整形（PS）、時域混合調制格式（TDHF）、少模多芯傳輸等，同時針對傳輸線路非線性的預損傷加重和DBP補償算法也進一步發展。ITU-T ：OTUCn+FlexO-RS/SC完成，新型FlexO正在研究制定IEEE ：200/400GE標準802.3bs 2017.12月完成OI

3、F/MSA：400G相關標準啟動，MSA組織之間競爭激烈CCSA：400G WDM技術要求報批，測試方法年內完成制定波分復用（WDM）新技術方向空分復用（SDM）400G單載波技術成為熱點，空分復用短期內難以實用高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信Distance and SE trade-off 200G/400G高速傳輸雙載波的商用化產品目前仍然是多種可選碼型并存和競爭。目前以PM-mQAM（m8）為代表的高階調制格式也在近2年短距離傳輸應用研究中加入。單載波400G已經成為城域及DC高容量互聯下一 空分復用（SDM）復用纖芯數量和單纖芯中模式復用數量持續提升，但

4、傳輸能力和頻譜效率之間仍然存在較為明顯的相互限制。其應用部署面臨諸多困難，主要包括新型多芯或少模光纖的制備，多芯或少模光纖放大器方案不明確，32018824數據中心流量增長迅速，云流量主導趨勢明顯高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信IDCIDC骨干網骨干網IDC骨干網數據來源：Cisco Global Cloud Index, 2016-2021DC間流量增長迅速：2021年DC之間的東西向流量占據數據中心總流量的85%。IDC/CDNIDC/CDNIDC/CDNIDC/CDN云流量將占主導：數據中心流量的性質正在經歷云應用、服務和基礎設施造成的根本性轉變。到2021

5、年94%的數據中心流量將是云流量。骨干網/城域網骨干網/城域網 骨干網/城域網 骨干網/城域網 以核心網為中心，面向連接的傳統網絡需要向以DC為主，面向內容和應用的網絡演進。金融政府教育企業數據中心內部和外部均出現高速光互聯需求高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信數據中心內數據中心之間WDM/OTN部數據中心內部傳輸距離當前光模塊需求未來需求數據中心間存在大帶寬、低時延、易維護等傳輸需求spinecore500m2km100GSMF200G/400G SMF針對BAT等互聯網企業的高速傳輸需求，WDM/OTN技術優勢明顯：LeafspineTORleaf300m2km

6、100GSMF200G/400G SMF 城域WDM/OTN實現小型DC互連，干線WDM/OTN實現大型DC互連。基于SDN完成光網絡的管控系統，實現端到端業務快速開通；支持基100m500m100GMMF或SMF200G/400GMMF或 SMF42018824DC光互聯速率不斷提升，光傳送網將面向DC按需部署高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信 通信網絡將逐漸呈現以DC為中心進行重構： 帶寬：線路速率從100G向200G/400G演進； 時延：光電結合，基于ROADM網絡的光層直達，減少電層處理，降低時延； 運維：基于SDN/NFV，提供管控協同，提供運維效率。S

7、DN管控RRUDC邊緣OLT本地DC核心DCONTIP設備光傳送IP設備光傳IP設備IP設備MxUCPEMetroBackbone光傳送送光傳送光傳送網需要滿足面向DC架構及云化流量特性的承載需求！5G對承載網提出諸多新型需求高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信用場景新型特性明顯5G承載需求：三大性能指標需求和六類組網功能eMBB增強移動寬帶峰值1020GbpsuRLLC超高可靠性超低時延通信1msmMTC大連接機器類通信1M/km25G網絡架構帶來組網和連接的新變革4G5G省內干線5G 新核心網EPC(云化數據中心化)控制平面用戶平面省干核心機房核心網控制面5G回傳

8、+DCI城域核心層城域DC城域核心機房核心網-用戶面4G回傳5G回傳城域城域匯聚機房MEC匯聚層NR-CU綜合接入機房BBUeNB4G前傳5G中傳+回傳gNBNR-DUeNB前傳：AAU DU；中傳：DU CU城域520188245G承載總體架構和接口需求已逐步清晰高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信SDN編排器和控制器4GeNB省內干線核心網、數據中心CDNCURGWAAUAAUDUDU城域接入城域匯聚城域核心4G EPC+5G New CoreAAUCUUPFgNBAAUAAUMECCDN前傳中回傳回傳干線5G前傳5G中回傳接入層5G回傳+DCI 匯聚層5G回傳+

9、DCI核心層傳輸距離 1020km客戶接口 eCPRI: 25GECPRI: N*25G或100G 40km 40-80km 40-80km、5G初期：10GE規模商用：25GE/50GE5G初期：10GE規模商用：25GE/50GE/100GE5G初期：10/25/50GE;規模商用：50/100/400GE線路接口 100GE/200GE灰光 5G初期：50GE灰光或N*10G/25G/5G初期：100GE/200GE 灰光或或 N*25G/50G彩光 50G 彩光 N*100G 彩光(單纖雙向）5G初期：100GE/200GE 灰光或N*100G 彩光規模商用：100GE灰光 或N*10

10、0G 規模商用：N*100G/200G/ 400G 規模商用：N*100G/200G/400G彩光彩光 彩光5G核心網向數據中心云化發展，驅動回傳和城域DCI融合組網高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信DCI光互連帶寬網絡層次省際干線省際/省內干線城域網5G核心網mMTC省或大區級核心DC大區DC之間N100G/200G/400GN100G/200G/400GN100G/200G/400GN100G/50GSMFAMF大區DC與城域DC城域DC之間UPFN4、N9城域DC與邊緣DC之間城域網5G核心網用戶面5G核心網用戶面城域核心本地 DC5G回傳：N100G/200

11、G/400G線路帶寬CDNeMBBUPFCDNeMBBUPFN6N9N9匯聚邊緣DCuRLLCN6uRLLCUPFuRLLCUPF MECN6uRLLCMECMECN3模型I GbpsUPFMEC UPF網絡層次一般流量場景熱點流量場景N3N3、N2注：7個中頻站+1個高頻站注：14個中頻站+2個高頻站N2接入層（8節點接入環）18.86注：單環帶96個5G站113.1646.90注：單環帶192個5G站281.40匯聚層（4節點匯聚環，每對節點帶6個接入環）620188245G前傳存在多種部署方案，組網性能和成本非常關鍵高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信前傳方案1

12、：無源WDMRAN部署模式1：CU云化+DU分布式部署CRAN部署模式2：CU云化+DU集中部署部署模式AAUAAUOADOADAAU5G DU 節約成本：單纖雙向或雙纖雙向，40波；減少光模塊數量AAUAAU AAU 彩光模塊：由無線設備負責管理彩光模塊，高集成和低功耗 維護簡單：無源OAD免維護AAU 滿足性能：低時延性能、大帶寬前傳方案2：有源單纖雙向OTN/WDM方案前傳方案3：SPN前傳設備組網AAUAAU5G DUAAU3*25G eCPRI OOTAAUAAURRU3*25GeCPRI5G DUSPN*100G FlexE灰光或WDMSPN100G/50G/25G/10G BiD

13、iAAUTN4G BBUSPNn*10G/10G NNn*10GCPRI4G BBURRURRURRURRURRU 節約光纖：單纖雙向或雙纖雙向，40波或80波 組網靈活：星型、鏈型、環型組網 速率靈活：單通道10G/25G/50G/100G 節約光纖：雙纖雙向或單纖雙向，N*FlexE灰光 或40波WDM 組網靈活：星型、鏈型、環型組網 速率靈活：客戶接口10G/25G/50G/100G 安全可靠：FlexE電層保護，支持LOS/LOF等 安全可靠：光層保護或電層保護，支持LOS/LOF等5G中回傳三種技術方案需求同存異、協調發展和共享產業鏈高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊

14、量子保密通信業務層CBR、L2VPN和L3VPNCBR、L2VPN和L3VPNSR-TE/SR-BE/MPLSODUk/ODUflexITU-T OTUk或FlexOWDM彩光L2VPN和L3VPN分組隧道層TDM隧道層物理鏈路層WDM光層SR-TP/MPLS-TP切片通道層（SCL）OIF FlexESR-TE/SR-BE/MPLS？以太網或OIF FlexEWDM彩光（可選）WDM彩光（可選）SPN和IPRAN增強方案，在5G回傳的技術方案上融合趨勢日益明顯，主要差異是SR的IGP/ BGP協議選擇和SDN管控方式上，以及是否采用SCL的TDM隧道支持硬隔離的網絡切片；M-OTN方案在L2

15、以上主要借鑒IPRAN或SPN技術，主要差異是L1的TDM隧道和物理鏈路采用OTN的ODU和FlexO方案；三大方案在L0 WDM光層存在低成本高速光網絡的共性需求，應聯合推動城域低成本光模塊和共享產業鏈，降低建網成本；由于三大運營商的4G承載網絡現狀存在差異，因此5G承載的技術演進路線會有所不同，技術方案選擇的的決定因素需重72018824高精度同步需求整體與4G相當，存在百ns及以下量級應用場景高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信分類同步需求實現方式頻率同步0.05ppm網同步基本業務同步需求時間同步1.5us（3GPP）網同步MIMO、發射分集帶內連續CA65n

16、s（相對）RRU內同步，無需網同步協同業務同步需求一般RRU內同步，無需網同步；可能站內RRU間同步，需要網同步（基于前傳網）260ns或130ns（相對）3us（相對）帶內非連續或帶間CA基于TDOA的基站定位網同步（基于前傳網）網同步，結合其它定位技術（待研究）來源：3GPP TS38.10410ns（3m定位精度）3ns（米級定位精度）基站定位等業務5G 基本業務同步需求與4G相當，均為3us5G協同業務需求指標：65ns/130ns/260ns/3us絕大多數百納秒量級的時間同步要求一般發生在同一個RRU內的2個載波，無需網同步，相對容易滿足少量百納秒量級的時間同步要求可能發生在同一基

17、站的不同RRU，需基于前傳網實現網同步；所有3us的時間同步要求均需網同步，每個基站的絕對時間同步要求為1.5us。基站定位等業務：時間同步精度與定位精度要求直接相關，實現難度較大（如3m定位精度需10ns 時間精度），需結合其它定位技術實現。5G承載標準加快推進，支撐5G商用進程需求高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信 IEEE1914開展新一代前傳接口及適配研究 IEEE 802.3bs（200GE/400GE） 3GPP正在全面推動5G標準化，并考慮承載需求，2017年12月21日 R15NSA標準正式發布，2018年6月14日R15的SA標準凍結。 5G承載標

18、準化涉及SG15多個工作組，包括5G傳輸網絡架構、技術方案、接口、SDN管控、切片、同步等方面。 IEEE 802.3ca (25/50/100G EPON)2018年2月全會：發布5G傳送需求技術報告，立項支持IMT-2020/5G傳送網特性G.ctn5g和OTN在5G傳送網的應用G.sup.5gotn（增補）； IEEE 802.3cc（25GE） 802.3cd（50/100/200GE） IEEE P802.1CM(TSN) FlexO標準（G.709.1、G.709.3）已發布，規范了N100G/200G/ 400G IrDI接口G.698.4(原G.metro)正式通過，針對前傳的

19、單纖雙向N*10G WDM系統應用。 FlexE1.1版本（N*100GE）已發布，2018年4月已完成 FlexE 2.0版本（N*200GE/400GE）,已發布 eCPRI 1.2版本已于2018年6月正式發布，主要針對前傳DU和 400ZR已開展(V0.7)，支持80120km互聯 Q2已立項50G PON標準，前傳適用性待研究；AAU互聯新型接口；2018年6月北京Q11中間會協同推進兩個項目草案起草，中國成員單位提交的53篇技術文稿占總CPRI V7.0 規范了CCSA TC6 正在開展5G承載相關課題研究包括SPN、82018824統一管控成為SDON業界主流趨勢高速大容量傳輸D

20、C光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信專網目標及需求：降低管理維護的復雜性，保護現有EMS投資運營商綜合業務協同編排器（ONAP）NBIAPPAPP統一管控的要求：NBINBINBI統一數據模型，防止不同系統之間的數據沖突，減少數據同步帶來的系統性能劣化傳送網綜合資管（OSS）統一接口：基于YANG模型的rest接口成為北向接口的主流方案。多域協同管控功能（SC）統一管控方案：廠商EMS和域控制器（DC）統一，實現統一的管控上層資管系統、協同編排器同傳送網多域協同控制器（SC）統一，實現業務的統一編排層間接口層間接口層間接口廠商EMS/域控制器廠商EMS/域控制器廠商EMS/域控制器通

21、用模型ITU-T G.7711提出管控一體化概念（MCC）SBISBISBIONF TR-512 核心信息模型（CIM）ITU-T G.7711通用信息模型CCSA SDTN通用信息模型域B可參考上述規范，進行裁剪、擴展，定義運營商統一的北向接口信息模型面向5G的網絡切片管控成為研究熱點高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信5G切片管控需求5G網絡對eMBB、eMTC、uRLLC等提出網絡切片的需求管控能要求能夠對傳送網物理層的切片進行管理控制準備階段調試階段運維階段退役階段切片管控流程能力發現切片創建告警 切片&性能 調整切片刪除存在自動化管控需求，形成切片資源發現、

22、創建、運維維護的閉環流程，實現切片網絡的自動化部署和運維應支持手工方式的網絡切片傳送網管控資源抽象資源管理告警監測切片管控架構及信息模型性能&SLA業務發放切片計算部署目前管控架構以及接口交互流程支持切片網絡的功能IETF ACTN VN，ITU-T/ONF的通用信息模型定義VN操作，可以用于切片網絡的信息模型切片管控算法Slicing Network切片管控算法是關鍵，需要考慮多種因素實現切片網絡規劃部署基于切片的需求，包括客戶站點位置、帶寬、時延、可靠92018824AI智能技術為SDON管控帶來新特征高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信 AI應用：故障分析，性能

23、預測，流量預測等 智能運維流程：網絡數據采集大數據分析網絡行為模板分析預測故障分析性能趨勢分析流量預測 目前AI算法足夠滿足工業界的要求，統一的數據模型和行為模型是完成大數據分析的關鍵。 通過網絡行為建模，如場景建模、流量建模（結構化和非結構化的模型），設置預警門限、流量模板等，給出網絡分析結論。智能運維管理控制SBISBI域A域BAI智能在傳送網中使用的關鍵是數據模型以及應用模型SDON國際標準化國內標準化體系基本完善高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信當前聚焦5G管控及信息模型的完善分類標準名稱狀態已報批征求意見稿立項關注管控架構，L0-L2層信息模型總體SDON

24、SDON總體技術要求 ITU-T G.7702，傳送網SDN管控架構，consent ITU-T G.7711，協議無關通用信息模型，consent ITU-T G.874.1 L1模型，ITU-T G.media-mgmt模型，在研后續工作：關注5G管控架構和模型，繼續完善L0-L2層管控模型，完成OAM和保護模型SDTN通用信息模型SDON南向接口技術研究SDON性能指標和測試方法SDOTN總體技術要求已結題立項SDOTN定義SDN架構，OT-IM工作組關注信息模型基于ACTN的SDOTN控制器技術要求SDOTN控制器層間接口技術要求SDOTN測試方法立項 ONF TR-521 SDN網絡

25、架構 ONF TR-512 核心信息模型（CIM）已報批立項 ONF TR-527 TAPI接口功能規范后續工作：討論ETH OAM信息模型，完成L0層OTSi模型SPTNSPTN總體技術要求已報批立項定義YANG網絡模型，傳送、IP、虛擬化控制模型SPTN控制器技術要求 TEAS工作組：ACTN-VN虛擬化控制模型（待完善），TE隧道、TE拓撲模型（基本完成） CCAMP工作組：OTN隧道、OTN拓撲、OTN業務YANG模型（工作組文稿，基本完成）SPTN南向接口技術要求SPTN控制器層間接口技術要求已報批已報批10201882425G光電平臺成為主流，業界廣泛布局PAM4光模塊并探索更高速

26、率高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信量將決定封裝、功耗和成本，業界開始探索基于50G光電平臺的單通道100Gb/s PAM4光模塊。光電平臺升級光電平臺升級PAM4SerDes光模塊10G Lanes125G Lanes1 /fiber25GE4 /fiber100GEPAM450GE Lanes1/fiber100GE Lanes1/fiber10GE50GE100GE44/fiber4/fiber40GE200GE400GE8/fiber400GESource: Light CountingApril 2017、華為CWDM4成本PCBA &Mechanical

27、sICs單波100Gb/s成本Optics2020年25G管芯發貨 10G管芯發貨的2倍高速光模塊標準加速制定，呈現速率多樣化和BiDi特性高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信25G NRZ25GBd PAM4BiDi50GBd PAM4彩光模塊112018824光模塊成為5G承載低成本、廣覆蓋的關鍵要素，技術方案適需選擇高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光模塊量子保密通信低成本光模塊展開廣泛討論，面向5G承載的光模塊技術方案需根據應用場景、成本等綜合因素適需選擇雙纖雙向 vs. 單纖雙向直接探測 vs. 相干 直接探測具備低成本、低功率、小尺寸優勢，傳輸距

28、離40/80km工業溫度 vs. 商業溫度 WDM成本高，但可大幅節省光纖資源 以小粒度(25/50/100G)擴展系統容量NRZ vs. PAM4 低速率NRZ多通道復用封裝復雜、功耗高，高速率NRZ器件驅動成本高，PAM4可實現較好折中 工業溫度（-4085度）？ 商業溫度（070度）？ 擴展溫度（-2085度）？場景典型距離(km)10202040220接口速率（Gb/s）25100波段C/OC/OC/OC/OC調制方式傳輸方式前傳中傳NRZ/PAM4/DMT(直調直檢)NRZ/PAM4/DMT(直調直檢)NRZ/PAM4/DMT(直調直檢)n-QAM(相干)/PAM4/DMT(直調直檢)n-QAM(相干)雙纖雙向/單纖雙向，灰光/彩光雙纖雙向/單纖雙向，灰光/彩光雙纖雙向/單纖雙向，灰光/彩光雙纖雙向，灰光/彩光部分模塊應用需求及典型速率接口特性2510025100回傳408080NX100/200/400NX100/200/400雙纖雙向，彩光低成本硅光模塊有望在更高速率發揮更大優勢高速大容量傳輸DC光互聯5G承載智能管控高速光