40G/100G商用的测试技术基础

如今的城域网在发生翻天覆地的变化。从接入层到核心层，伴随网络的全IP化，各种设备的更新换代层出不穷，骨干网在这种新形势下也开始“脱胎换骨”。其中最为显著的就是传输速率的升级，40G、100G传输技术使得骨干网充满了活力。
随着40G技术在国内骨干网的大量应用，以及OTN技术的加入，在对于传输网络的测试方面，运营商开始面临越来越多的难题。传输速率的提高，不可避免地伴随着性能的改变，原有的测试设备已经无法胜任对于新型网络的测试。在挑战面前，测试行业的振兴机遇也渐渐显露出来。
测试技术吸引全球瞩目
在中国，中国电信对40G技术商用的推动力最强，其早在2008年就开通了上海到浙江的40G传输网络，后来又开通了杭州到无锡的传输网络，目前在各地的省网也在相继建设。而中国移动在2010年5月在辽宁开通了40G传输网，并采用了OTN技术，广电在上海也建设了40G网络。武汉邮电科学研究院李文耀向记者表示，国内运营商都在大力建设40G的高速传输网络，然而40G技术对信号的要求很高，其中编码方式就有8种，不同的厂家有不同的编码方式、不同的解决方案。这对测试技术提出了更高的要求。而此时如EXFO提出的全套端到端解决方案无疑吸引了国内运营商的目光。
在国外，一些运营商在致力于100G传输技术的研究，如at&t在今年成功完成了100G骨干网传输现场试验；日本的NTTdocomo 于今年6月在东京Interop展会上做了Makuhari (Chiba)和Otemachi(Tokyo)之间的100G网络测试。针对100G的测试内容主要是互通性、100G设备性能、装置功能等方面，并使其符合IEEE802.3ba规范要求。正如NTTdocomoIP网络事业部KoheiKitade所说，“我们需要可靠的测试解决方案，在功能上凸显出100Gbps的互通性，而IXIA给我们提供了一个灵活、真实的环境，使我们完成了预期目标。”由此可见，测试厂商开始受到全球运营商的欢迎。
40G测试技术面临的挑战
目前国内还没有针对40G测试仪表的集采，但据了解，今年下半年，中国电信会有一次大规模的集采。对于测试行业来说，40G的测试技术主要有三方面的挑战，EXFO相关专家提出。
首先，40G的成功与否，色散是关键。所谓的色散主要是指系统及光纤的色度色散和偏振模色散。色度色散目前可以做到合理的补偿，而对于偏振模色散，目前还没有太好的补偿手段。
其次是40G波分的光谱测试。对于DWDM系统维护测试，最常见的手段是光谱分析仪。目前面临的挑战是，使用传统的光谱仪无法测试40G波分信号，无法精确给出OSNR的值。而OSNR是评估系统是否健壮，预测系统劣化和误码趋势的近乎唯一的指标。
最后，40G速率SDH/OTN测试仪表，需要特别关注对OTN各项功能的支持。OTN的最终目标是实现一个调度灵活，安全可靠的全光网络，即融合了过去DWDM系统的承载网，光层的ROADM将得到广泛应用。从测试仪表上来讲，传统意义上的OTN接口测试与光谱仪的集成将会给工程和维护人员带来极大的方便。
IXIA中国区总部的王先生强调，40G测试仪表相比10G测试仪表在协议技术方面没有太多的改变，主要的挑战来自于不同网络的互联互通以及对相关标准的支持。如新物理编码子层与个人通讯服务机制是否正确运作，产品能否符合IEEEP802.3ba标准。
IXIA自2009年起，就致力于生产符合IEEE草案标准的40G和100G产品，能够进行1-7层测试，并在2-7层功能之外增加1层非成帧BERT测试功能。
思伯伦则指出在40G/100G仪表测试方面，测试仪表的时钟测量精度作用非常关键。传统的测试仪表主要以测试10G及以下的系统为主，测量精度在20ns，而在40G系统测试方面精度就已经上升到了16.8ns，在这种情况下时延和抖动的测量将会出现偏差。
100G测试重点
对于100G技术的测试，主要涉及的方面是100G的波分系统，其商用的时间业界普遍的预测是在2012年。EXFO认为，关于100G技术其实主要有两个方向，一个是面向路由器的100G技术，即LAN接口，一个是关于100G的波分接口，即line接口。
100G线路侧接口，是目前研究的热点，OIF已将DP-QPSK作为标准的传输方式，将来也可能会出现诸如8-QAM，16-QAM等方式。传输方式与过去不同主要表现在了所谓的偏振复用技术和所谓的相干检测技术。
100G传输技术不是孤立存在的，在核心层、接入层都会有新的设备和网络参与进来，在对100G技术测试时，需要建立一个“真实”的模拟环境，包括网络设备、L3VPN布局、用户终端等方面，围绕“待测装置”，然后通过“待测设备”使多业务VPN达到100Gbps的流量，在极端的控制和数据平面应力下，获取流量传输和QoS性能的能力。这样能够得到更为真实的数据及应用体验。IXIA的思路显露出了整体布局的观念。