ICC訊 2021年5月,國家發(fā)改委發(fā)布《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》,提出構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系,布局建設(shè)全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點,加快推進(jìn)“東數(shù)西算”工程。
2022年2月17日,國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、工信部、國家能源局四部門聯(lián)合印發(fā)文件,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8 地啟動建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點,并規(guī)劃10個國家數(shù)據(jù)中心集群。至此,全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計,“東數(shù)西算”工程正式全面啟動。
國家“東數(shù)西算”規(guī)劃明確東西部樞紐定位和目標(biāo)規(guī)模,10大集群節(jié)點共計規(guī)劃600+萬機(jī)架,西部集群機(jī)架數(shù)達(dá)200萬架以上,預(yù)估東西部的骨干網(wǎng)帶寬將達(dá)到2000T以上。這也將催生多個層面的超高數(shù)據(jù)傳送需求:數(shù)據(jù)中心園區(qū)內(nèi)互聯(lián)(DCN)<10km,城市數(shù)據(jù)中心間互聯(lián)(DCI)<80km,跨區(qū)域數(shù)據(jù)中心互聯(lián)500-1000km或更遠(yuǎn),而超大帶寬、超低時延和靈活調(diào)度也將成為數(shù)據(jù)傳送的新挑戰(zhàn)。
專家認(rèn)為,預(yù)計“東數(shù)西算”工程將為數(shù)據(jù)與通信產(chǎn)業(yè)鏈帶來超千億規(guī)模的市場價值。為此,VIAVI(唯亞威)結(jié)合自身在光通訊測試領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢,聚焦DCN(園區(qū)內(nèi))和DCI(園區(qū)間)兩種典型應(yīng)用場景,從產(chǎn)品的設(shè)計與研發(fā),網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與開通,運行維護(hù)與故障處理等三個階段為行業(yè)提供真實完整的應(yīng)用與測試解決方案,助推“東數(shù)西算”高質(zhì)量發(fā)展。
產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計階段:
客戶側(cè)高速光模塊及物理鏈路測試方案(DCN):多通道客戶側(cè)光模塊的主要功能是光電/電光轉(zhuǎn)換,該功能是光通訊工程中的重要一環(huán)。隨著數(shù)據(jù)中心內(nèi)部軟硬件復(fù)雜度越來越高,對光模塊的需求量的急劇增加,行業(yè)對專業(yè)化測試解決方案的需求更加迫切?;诖耍?A href="http://getprofitprime.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=VIAVI&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">VIAVI推出了客戶側(cè)光模塊一站式測試方案系統(tǒng),該系統(tǒng)可按照各種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范制定的指標(biāo)和方法對客戶側(cè)光模塊(100G, 200G, 400G, 800G)進(jìn)行光電模擬、仿真、驗證和測試分析,能夠在實驗室模擬光模塊在實際傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用環(huán)境,便于研發(fā)驗證各種參數(shù)、性能,助力光模塊在生產(chǎn)線的生產(chǎn)提高效率及產(chǎn)能。
圖1:VIAVI客戶側(cè)光模塊測試方案
客戶側(cè)高速光模塊的測試項目:
在以太網(wǎng)的應(yīng)用環(huán)境中,VIAVI測試方案在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點使用交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),驗證光模塊與交換機(jī)的互聯(lián)以查看全鏈路能力是否滿足需求。
圖2. VIAVI ONT與交換機(jī)進(jìn)行雙向測試
DAC和 AOC兩端固定相連,解決了光口外漏問題,是機(jī)架內(nèi)或相鄰機(jī)架之間互連的具有成本效益的解決方案。VIAVI測試方案實現(xiàn)了直連、Breakout兩種測試模式。同時支持兩種方式,極大方便客戶。
圖3. VIAVI ONT測試400GE breakout 2*200GE
◆200G QSFP56(PAM4 50Gb*4) AOC breakout 2*100G QSFP56(50Gb*2) AOC
◆200G QSFP56(PAM4 50Gb*4) AOC to 200G QSFP56(PAM4 50Gb*4) AOC
◆400G QSFP56DD(PAM4 50Gb*8) AOC breakout 2*200G QSFP56(50Gb*4) AOC
◆400G QSFP56DD(PAM4 50Gb*8)) AOC to 400G QSFP56DD(PAM4 50Gb*8) AOC
機(jī)房內(nèi)跳線選擇:光纖跳線是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連的重要紐帶,跳線兩端的連接器性能直接影響光傳輸質(zhì)量,因此,光纖跳線的管理變得越來越重要。在高速光模塊的測試與驗證中,VIAVI MAP 系列平臺,PCT (IL/RL測試)模塊可根據(jù)研發(fā)、生產(chǎn)或驗收測試環(huán)境配置參數(shù),進(jìn)行從單模到 OM1/2/3/4/5 的所有主要光纖類型的測試。同時,VIAVI MAP系列平臺可結(jié)合光開光模塊,支持高速增長的 MPO 多纖芯連接器的IL/RL測試,支持光背板等大型多纖芯器件的連通性和極性驗證,此外也可測量線卡和光收發(fā)模塊的RL。
相干光模塊及物理鏈路測試方案(DCI):相干光傳輸正在改變光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和構(gòu)建方式,從設(shè)計的高性能線卡到開放的互操作生態(tài)系統(tǒng)演變,這種生態(tài)的最佳點出現(xiàn)在400GE,應(yīng)用和服務(wù)于DCI和DWDM兩種不同的場景,但當(dāng)前供應(yīng)商多是生產(chǎn)100G和200G的可插拔模塊。2016年OIF以及相關(guān)MSA組織相繼發(fā)布一系列的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其中包括ZR400, OpenZR+,OpenROADM等,由此相干光傳輸有望進(jìn)入下一波增長,預(yù)期目標(biāo)是實現(xiàn)互操作性、長距離和高性能,這些細(xì)分領(lǐng)域?qū)⑹侵髁鞴饽K廠家搶占的制高點。
圖4. VIAVI相干400ZR光模塊測試方案
相干400ZR模塊的測試項目:
相干DCO光模塊(DCI盒式設(shè)備):WDM系統(tǒng)隨著技術(shù)的發(fā)展而變化,比如相干CFP2 DCO的出現(xiàn)極大促進(jìn)了城域網(wǎng)WDM盒式波分設(shè)備的研發(fā)和發(fā)展,目前主流廠家均在進(jìn)行這類設(shè)備的開發(fā)和測試。據(jù)悉,這部分設(shè)備和系統(tǒng)工作在C波(191.35~196.1THz),設(shè)備的線路側(cè)需要支持16 QAM 調(diào)制格式的400G和QPSK 調(diào)制格式的200G CFP2 DCO,客戶側(cè)需要支持100G的100GE, OTU4, 100GE FLEXE等業(yè)務(wù)應(yīng)用。該系統(tǒng)涉及的業(yè)務(wù)類型眾多,并包括了各類開銷、告警以及光學(xué)特性。針對以上特點,VIAVI定義和描述了相關(guān)的測試項目。
圖5.VIAVI DCI設(shè)備測試方案
VIAVI DCI設(shè)備測試項目:
長距離光纜選型:除了考慮纖芯類型(如G.654E),廠商還需要對光纜在野外環(huán)境下的抗拉、抗扭等性能進(jìn)行驗證。IEC60794-1-21章節(jié)就對光纜在不同場景下的受力進(jìn)行了規(guī)定,國際國內(nèi)的主流光纜生產(chǎn)廠家也同樣進(jìn)行了相關(guān)研究,光纜應(yīng)力變化不能大于0.2%,才能保證光纜的健康與安全。
VIAVI的DTSS(分布式溫度與應(yīng)力系統(tǒng))具有國際專利,是可對溫度與應(yīng)力解耦合測試的此類型儀表,更符合實際應(yīng)用中的復(fù)雜性需求,保證測試數(shù)據(jù)的精確和有效。
圖:VIAVI DTSS設(shè)備光纜應(yīng)力驗證測試
網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與開通階段:
現(xiàn)網(wǎng)ZR設(shè)備建設(shè)與開通:在部署和開通階段可以采用ONA1000便攜式儀表進(jìn)行QSFPDD ZR的驗證測試:
將ONA1000插入QSFPDD ZR,通過光纖接入到波分系統(tǒng)中。
通過ONA1000將QSFPDD ZR的波長切換為規(guī)定波長(如191.3THz),等模塊進(jìn)入Ready狀態(tài),同時將對端通道的QSFPDD ZR模塊的波長切換為相同波長并在對端路由器進(jìn)行回環(huán)設(shè)置,以便信號從同通道返回。
在ONA1000儀表上進(jìn)行查看是否有告警,如果結(jié)果正常,可以切入下一個波長,重復(fù)上述步驟,以完成所有通道測試。
如果所有通道一切正常,則驗證完畢。
業(yè)務(wù)測試與開通:VIAVI Metro系列提供全速率(10M至400GE)、高效的以太網(wǎng)自動化測試模板,內(nèi)嵌獨有的快速收斂算法,對比其他慣用的測試模板,可節(jié)省20%-50%的測試時間,極大提高了業(yè)務(wù)的開通效率。同時,VIAVI推出行業(yè)首個支持OTN業(yè)務(wù)開通標(biāo)準(zhǔn)化測試流程的OTN Check功能,以保證OTN業(yè)務(wù)開通的標(biāo)準(zhǔn)化和高效率。
高精度單向時延測試: “東數(shù)西算”工程不僅要求傳送的數(shù)據(jù)量大、可靠性高,還希望盡可能降低傳輸時延,以滿足更多低時延應(yīng)用的需求,如計費、游戲等。按照目前的傳輸網(wǎng)設(shè)計要求,光傳輸網(wǎng)在城市間的單向時延不大于10ms,在樞紐間的單向時延不大于20ms。在行業(yè)需求的驅(qū)動下,VIAVI傳輸數(shù)據(jù)測試儀內(nèi)嵌高精度銣原子鐘功能,實現(xiàn)了ns級別的高精度單向時延測試,并保證在機(jī)房內(nèi)/外無衛(wèi)星信號時也可進(jìn)行高精度單向時延測試。
有源線纜及扇出線纜驗證:通過ONA1000/800、MTS5800等進(jìn)行有源線纜AOC/DAC/扇出線纜的一鍵式自動化測試與性能驗證,保證線纜指標(biāo)達(dá)到網(wǎng)絡(luò)設(shè)計要求。
OSNR信噪比測試(相干信號的在線測試):超100G OTN網(wǎng)絡(luò)中OSNR(信噪比)一直困擾著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)人員。這是由于多偏振態(tài)的存在,傳統(tǒng)依靠偏振分離技術(shù)的在線OSNR監(jiān)測已無法實現(xiàn),再加上ROADM/OXC的使用,經(jīng)過濾波的波道信號已不具備和原始波形進(jìn)行對比的條件,傳統(tǒng)依靠數(shù)學(xué)模型計算OSNR的方式已不在具有可行性。
為此,VIAVI推出首款使用譜間相關(guān)性技術(shù)(SCorM,VIAVI 專利)的儀器Pol-Mux OSCA-710,實現(xiàn)了對100 Gb/s、200 Gb/s和 400 Gb/s 相干傳輸信號(偏振復(fù)用)系統(tǒng)的帶內(nèi)OSNR精準(zhǔn)測試,以及每波道色度色散(CD)的測試,且測試中無需關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)或相關(guān)的波道。
圖:OSCA710 偏振復(fù)用網(wǎng)絡(luò)在線OSNR測試
綜合布線Tier1/Tier2測試認(rèn)證:VIAVI OLTS 和 MPOLx 光損耗測試套件可針對基于第1層 光纖長度認(rèn)證、光損耗和正確極性(對于MPO特別重要)提供必要的測試,從而可對單模和多模光纖進(jìn)行快速準(zhǔn)確的測試,同時生成認(rèn)證報告。與此同時,VIAVI高精度OTDR提供了第2層光纖全功能解決方案,可通過精確找出導(dǎo)致過大損耗的任何事件的準(zhǔn)確位置來排查網(wǎng)絡(luò)問題。對于銅纜測試,Certifier10G/40G 可快速準(zhǔn)確地測試銅纜或光纖線纜。
光纜線路性能測試G.654E完整方案
VIAVI不僅支持傳統(tǒng)G.652D和G.655光纖的性能測試,還為新的G.654E光纖匹配了新的測試方案。G.654E具有更低的衰減系數(shù)和更大的有效面積,可顯著降低光纖的非線性效應(yīng),提高系統(tǒng)的OSNR,從而增加系統(tǒng)的無電中繼傳輸距離,減少中繼站數(shù)量,降低網(wǎng)絡(luò)時延,但其具備的特殊性能也對測試內(nèi)容提出了更高的要求:
測試波長:G.654E光纖的截止波長不同,需要全新的OTDR測試波長1550、1625或1650nm;
雙向測試:內(nèi)置智能交互系統(tǒng),一鍵式雙向測試,解決OTDR測試事件不準(zhǔn)及雙向測試復(fù)雜&極性易出錯問題;支持單芯和多芯光纜(MPO 12/24)的雙向測試功能。
圖:多芯(MPO 12/24)一鍵式雙向測試
另外,VIAVI還提供基于G.654E光纖的色散解決方案,為CD/PMD/AP一體化設(shè)計。
運行維護(hù)與故障排查階段:
關(guān)于傳輸設(shè)備與業(yè)務(wù)的測試在前一部分的建設(shè)與開通階段中已有介紹,測試方案同樣適用于運行維護(hù)排查階段,如業(yè)務(wù)開通測試、光模塊性能測試、AOC/DAC線纜測試、光纜測試等。
智慧光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng):
在實現(xiàn)原有光纜衰耗、長度、中斷判定等功能的基礎(chǔ)上,VIAVI增強(qiáng)型智慧光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)增加了極速和極敏模式:
可以捕捉瞬間故障,故障持續(xù)時間<1s
故障瞬間曲線快速記錄與存儲
結(jié)合分析系統(tǒng)給出故障經(jīng)緯度
直接郵件、短信發(fā)出詳細(xì)的告警信息
根據(jù)模型分析原因,給出處理建議
圖:極速模式測試結(jié)果
安全防竊聽功能:
增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全管理
安全敏感網(wǎng)絡(luò),政府,銀行,證券,軍隊,科研,公安等專網(wǎng)
預(yù)先發(fā)出告警防止信息竊取
光纜啞維度資源管理:
VIAVI增強(qiáng)型智慧光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),集成DTSS(分布式光纖傳感系統(tǒng)),實現(xiàn)啞維度資源管理與光纜健康情況分析,典型指標(biāo)包括:
光纜架空段落核查;
光纜型號判斷與光纜混接核查;
圖:光纜的布里淵頻譜特性與光纜類型
光纜余長資源核查;
光纜健康度分析:無損耗異常光纜,可能存在應(yīng)力超標(biāo)點,處于亞健康狀態(tài);
光纜同路由核查:
綜上所述,聚焦產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與開通、運行維護(hù)和故障排查三個階段,VIAVI為光通訊產(chǎn)品全生命周期護(hù)航,從實驗室到現(xiàn)場為行業(yè)提供了真實和完整的測試解決方案,為“東數(shù)西算”產(chǎn)業(yè)鏈的快速穩(wěn)定發(fā)展構(gòu)筑了堅實可靠的光網(wǎng)底座。