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传输网走向智能化全光网络。
伴随需求的快速增长,未来传输网依旧将以现有技术为出发点,发展成智能化大容量全光网络。在可预见技术与投资周期内,传输网发展趋势包括了:面向干网的超100G长距传输技术、面向城域传输网大容量OTN传输下沉、面向城域汇聚层的融合多业务传送以及智能化的网络管理。
数据流量暴增与数据内容结构变化触发城域传输网扩容迫在眉睫。
在数据流量爆发式增长背景下,视频流量占比快速提升,视频分发的
CDN
边缘节点一般部署在城域核心网位置,这就意味着更多的流量将停留在城域网(城域网络中的流量占比由
2012
年
57%
上升至
2017
年的
75%
),我们认为未来这一趋势将进一步强化。同时,视频流量占比提升使得互联网流量逐渐发展成一个更加动态的流量模式。流量增加以及流量模式变化对于城域网承载能力提出新的挑战,
运营商对于城域网进行扩容改造刻不容缓。
成本压制因素解除,运营商城域网扩容步伐加快。 伴随海外25GEML(电信级100G光模块所用光芯片)高速光芯片产能放量,预计到2017 年三四季度电信级长距离100G 光模块价格有望下滑25%以上,制约100G OTN下沉的成本因素减弱,运营商前期受到压制的需求有望快速释放出来。中国电信与中国移动2017年8月份两次超预期大规模集采已经释放非常明确信号:城域传输网扩容加速已经开启。
未来三年城域传输网扩容光设备市场需求超 600 亿元。 我们构建了城市流量与典型城市两类模型分别测算了未来三年 100G OTN 设备需求为 315-515 亿元;通过移动承载网模型测算出移动回传网 POTN 设备需求在 200 亿元。
投资策略: 2017 年下半年传输网投资建设加速,将带来电信级高速光通 信设备与高速光模块需求拐点,积极关注产业链相关标的。重点推荐主设 备提供商烽火通信( 600498 )、中兴通讯( 000063 );光模块与波分设备提 供商:新易盛( 300502 )、博创科技( 300548 )、光迅科技( 002281 )、中 际装备( 300308 )。
风险提示: 1 、海外龙头高端光芯片扩产不顺利,导致光模块价格居高不下,继续压制运营商需求; 2 、在通信行业整体处于低谷的情况下,市场参与者可能采取价格战的策略抢占相对景气度还比较好的传输网市场,导致行业毛利率下滑。
1
、
传输网:构建更加智能与扁平的国家神经系统
1.1、 传输网网络结构分为省际、省内与本地三层
根据通信行业的网络建设布局,通信网络可以划分为传输网和接入网。传输网是传输电信号或光信号的网路,在整个电信网体系中负责传送 / 承载业务,属于基础网络,一般架构在交换网、数据网和支撑网之下。
传输网包括省级干线(一级干线)、省内干线(二级干线)和本地传输 网。
干线网络: 省级干线与省内干线都属于干线网络,干线网络是负责对多个局域和地区网进行互连的一种高速网络,干线网络传输距离长、速率高、容量大,业务流向相对固定,业务颗粒也相对规范,具备了海量数据传输、强大的网络保护与恢复功能。每个骨干网中至少有一个和其他因特网骨干网进行交换的连接点,骨干网是国家批准的可以直接和国外相连接的互联网,用于连接多个城域网的高速网络。不同的运营商拥有自己的骨干网,以独立于其他运营商。
本地传输网 :本地传输网络又叫城域网,是将同一区域内的多个局域网进行互联的通信网,主要以城市的地理范围为覆盖区域,是介于骨干网和接入网之间的一种光纤传输网。本地传输网可以细分为核心层、汇聚层与接入层 3 个层面,通过多种混合组网实现全程全网多业务传送。其中,骨干网上联省内干线,汇聚层网络主要由网络中的业务重要节点和通路重要节点组成,接入层网络节点就是所有业务接入点。
经过多年的发展,我国传输网形成了以通信运营商传输网为主,中国教育科研计算机网、中国金桥信息网、中国科技网等其他基础传输网为辅的总体格局。
1.2、 需求推动传输网络技术光 - 电螺旋式演进
1.2.1 、业务需求推动传输网技术发展
伴随通信网承载业务不同,传输网技术不断更新发展。
模拟通信时代:传输网技术主要以模拟传输技术( TDM )为主。
数字通信时代: 通信网承载的业务主要包括固定电话业务、无线电话业务及数据业务,以 PSTN 、 GSM 为核心业务的通信网取得飞速发展,逐级汇聚交换的层次化结构网络模型成为主导, PDH 与 SDH 技术应运而生。
IP 化时代: 以 ALL IP 和移动业务为核心,推动网络架构完成了 IP 化,网络类型逐渐向融合与扁平化方向发展。骨干网选择密集波分复用( DWDM )技术与光传输网络( OTN )技术作为发展主导方向;城域接入网从多业务传送平台( MSTP )逐渐演变为分组传输网( PTN )。
IT 化时代: 内容提供商内容流量成为网络流量的主导,这对于传输网的承载能力提出了更高要求,传输网由光—电—光的传输方式向全光网( AON )方式转换。控制层面:传输网络 IT 化成为新的方向,软件定义网络( SDN )等前沿技术不断涌现并商用推动网络架构继续演进。
1.2.2、
技术本质:光
-
电螺旋式演进
自大容量数据时代来临之后,传输网络发展逐渐聚焦到 DWDM 技术上来, DWDM 技术作为传输网基础,其产业链光 - 电螺旋式演进的发展模式也主导了整个传输网络技术发展模式。
大容量传输网调制技术突破: 相干光技术与 DSP 技术推动了 100G DWDM 技术快速突破。相干光技术中的“偏振复用 - 正交相移键控码” (PM-QPSK) 做为 100G 光调制方式的国际标准,使得 100G 系统成本快速降低;长距离传输后的 PM-QPSK 光信号其偏振态会随机变化,借助 DSP 的强大的信号处理能力补偿信号由于长距传输造成的一些物理损伤,大幅提升了色散容量和 PMD 容限。
传输网交换技术: FOADM 、 ROADM 为代表的光交叉技术使得 DWDM 系统实现了业务的灵活调度;随着网络 IP 化深入发展,较大交换粒度和器件成本,决定了 ROADM 技术应用场景受限,融合了电交换技术与光交换技术的 OTN 技术在 ROADM 受限场景开始飞速发展。
未来传输网调制技术与交换技术依旧会沿着光 - 电 - 光模式螺旋上升,硅光、 PPXC 等技术或将引领下一个时代。
1.3、
传输网发展趋势:超
100G
长距传输、大容量
OTN
下沉、融合的多业务传送、智能化网络管理
国内传输网带宽需求以及网络业务量快速增长促进传输网向着大容量超高速方向持续发力。未来传输网依旧将以现有技术为出发点,伴随承载业务需求变化,发展成智能化大容量全光网络。 在可预见技术与投资周期内,传输网发展趋势包括了:面向干网的超 100G 长距传输技术、面向城域传输网大容量 OTN 传输下沉、面向城域汇聚层的融合多业务传送以及智能化的网络管理。其中由于数据量急剧增加,城域网技术迭代与扩容迫在眉睫。
面向干网的超 100G 长距光传输
超 100G 传输技术: 100G 设备大规模部署并成为骨干网的主导,随着干网流量持续增长,超 100G 技术商用部署已经出现曙光。超 100G 传输技术为了达到更高的传输带宽,可采用的主要技术包括高阶调制、提升信号波特率、多载波技术、数字信号处理及芯片技术、灵活的栅格。
低损耗光纤技术: 低损耗光纤延长传输距离,降低干线建设成本。从目前主流设备厂家测试结果来看,采用双载波和 16QAM 调制技术的 400G 系统的传输距离只有 100G 系统的四分之一甚至更短。如果能够开发出损耗更低的光纤,就可以提升系统的 OSNR (光信噪比),并有效延长传输距离,传输距离提升将降低再生站建设数量,有效降低超 100G 线路建设成本。
城域网传输网
100G OTN
系统下沉
随着接入业务的带宽需求飞速增长, OTN 系统(技术细节见附录一)下沉部署成为大势所趋,构建一个涵盖城域接入层、城域汇聚层、城域核心层以及长途干线层的端到端 OTN 网络,实现承载业务光速直达,是未来网络发展的必然趋势。 OTN 技术具备大带宽、低时延、透明传送等特点,长途干线网会引入超 100G 新技术继续提升单纤传输容量和节点交换容量,在城域网核心层、汇聚层则会推进大容量 OTN 下沉来解决带宽瓶颈。
城域网汇聚层融合多业务传送技术( POTN )
在我国许多大中城市的城域核心层,存在着 PTN (技术细节见附录二)和现有 WDM/OTN 系统通过背靠背组网来解决大容量组网与分组业务高效传送的应用场景,并与现有 SDH/MSTP 进行互通,从便于运营商网络运维、减少传送设备种类、节能减排和降低网络综合成本的角度出发,需要将 OTN 和 PTN 的功能特性与设备形态进一步有机融合,从而催生了新一代光传送网产品形态——分组增强型光传送网( POTN ),目的是实现 L2 交换( Ethernet/MPLS )和 L1 交换( OTN/SDH )功能集成与有机融合,可以说 POTN 是以 OTN 的多业务映射复用和大管道传送调度为基础,引入 PTN 的以太网、 MPLS-TP 的分组交换和处理功能,使得分组功能( P )和光功能( O )能够进行任意比例的组合,从而实现电信级分组业务的高效灵活承载,并适当兼容传统 SDH 业务处理功能。
智能化网络管理 (T-SDN)
SDN 作为一种网络架构思想,主要想实现: 1. 控制与转发解耦以及智能控制集中化; 2. 底层网络拓扑和功能的抽象化,对于上层应用实现了可视化; 3. 利用可编程接口,允许外部系统控制网络的配置、业务部署、运维以及转发行为。
在传送网络中,由于是大粒度的数据传输,目前已经实现了管控平面和数据转发平面的分离,向 SDN 主要演进方向就是实现网络可编程性( T-SDN )。
总体而言, T-SDN 的概念可以概括为:光网络的结构和功能可根据用户或运营商需求,利用软件编程方式进行动态定制,从而实现快速响应请求、高效利用资源、灵活提供服务的目的。其核心在于光网络元素可编程特性,包括业务处理可编程、管控策略可编程和传输器件可编程。
2
、
低谷不低:“需求与供给”推动城域传输网扩容建设正当时
随着网络通信数据量的大幅增加,对光通信网络容量的要求也不断增大,运营商需要对光纤宽带网络进一步扩容和建设。骨干网和城域网的光纤扩容包括铺设更多的光纤以及对已铺设的光纤进行信道扩容。信道扩容的方法有两种:一是提高光纤的单信道传输速率。目前正在进行从 10Gbit/s 到 40Gbit/s 及 100Gbit/s 、 400Gbit/s 的扩容;二是增加单光纤中传输的信道数,如利用波分复用技术( WDM )扩容到 40 通道、 80 通道等。 通过从网络承载现状、光芯片供给、国家政策以及运营商资本开支微观变化分析,我们认为传输网扩容将是下一段光通信网络的建设重点, 2017 年下半年开始城域传输网扩容建设将拉动光通信设备需求。
2.1、 需求旺盛:流量持续快速增长与流量内容结构变化促城域传输网扩容迫在眉睫
2.1.1、 用户潜在需求释放与 5G 增量需求叠加致中长期传输网数据量快速增长
根据思科《皆字节时代:趋势和分析》报告数据,到 2016 年底,年度全球 IP 流量将突破皆字节 ZB 大关,到 2020 年将达到每年 2.3 ZB 。 2016 年全球 IP 流量月均 96 EB ,预计到 2020 年全球月均 IP 流量将达到 278EB ,复合增速 24% 。其中,移动互联网、固定互联网复合增速分别为 46% 与 23% ;亚太地区 2021 年的每月 IP 流量将达到 107EB ,复合增长率高于全球平均水平达到 26% 。
在全球数据流量高速增长大背景下,我们判断,国内流量增长主要源于两个需求叠加:
1
、中短期:用户潜在需求快速提升;
2
、中长期:
5G
网络建设带来增量需求。
中短期用户潜在需求释放促数据流量快速增长
在用户数量红利减弱背景下,用户需求带动了户均接入流量与 IPTV 等业务快速增长。据工信部数据, 2017 年上半年,在 4G 用户快速增长的影响下, 2017 年 6 月全国月户均移动互联网接入流量达到 1591.1M/ 月户,同比增长 125.0% ;随着光网城市、普遍服务政策的落实, 2017 年上半年,全国光纤接入 FTTH/0 用户比上年末新增 3289.3 万户,总数达到 2.6 亿户,占固定宽带用户总数的比重达到 80.9% ,较上年年末增加 4.3 个百分点,户均接入流量小幅回升;全国 IPTV 用户达到 1.03 亿户,融合业务规模持续扩大。
根据国务院与工信部制定了通信行业十三五规划,移动互联网得益于今后几年
4G
网络的逐渐普及以及进一步推进提速降费等政策影响,我国移动用户流量潜在需求将得到进一步释放;用户接入网络速率,实现城镇地区光网覆盖,提供
1000
兆比特每秒以上接入服务能力,基本实现行政村光纤通达,有条件地区提供
100
兆比特每秒以上接入服务能力,接入网接入能力提升也将助推固网户均流量提升;
IPTV
作为运营商最有潜力的增值服务业务,未来仍将大力推广。
中长期: 5G 带来的增量数据需求
3GPP 为 5G 定义了 eMBB( 增强移动宽带 ) 、 URLLC( 低时延高可靠 ) 、 mMTC( 海量大连接 ) 三大场景。增强移动宽带场景( eMBB )场景是指在现有移动宽带业务场景的基础上,对于用户体验等性能的进一步提升,主要还是追求速率的提升,未来 5G 标准要求单个 5G 基站至少能够支持 20Gbps 的下行速率以及 10Gbps 的上行速率,主要应对 4K/8K 超高清视频、 VR/AR 等大流量应用。 URLLC 是要求 5G 的时延必须低于 1ms ,才能应对无人驾驶、智能工厂等低时延应用。而 mMTC 场景是海量大连接,对应物联网等连接量较大应用。在 5G 技术推动下,机器类通信,大规模通信以及关键性通信应用将应运而生,这些新的应用驱动网络流量急剧爆发,对于网络速率与承载能力提出了更高要求。
2.1.2、 数据流量暴增与数据内容结构变化触发城域传输网扩容迫在眉睫
互联网视频流量占比日趋提升, CDN 依赖度更高
在数据流量爆发式增长同时,数据内容结构也发生了显著变化。依据思科报告数据,消费者互联网流量内容中互联网视频增长速度是最快的( 2016 年到 2021 年复合增速 31% ), 2016 年视频流量占到消费者互联网流量 71% 上升到 2021 年的 81% 。数据内容分发对于 CDN 依赖度更高,通过 CDN 月均互联网流量将从 2016 年 38340PB 上升到 2021 年 165651PB ,年复合增速高达 44% ,预计 2021 年 70% 互联网流量通过 CDN 分发( 2016 年占比 52% );其中互联网视频流量对于 CDN 依赖度将达到 77% 。
数据内容结构变化触发城域传输网扩容迫在眉睫
超视频服务需求的快速上升,互联网内容提供商与通信服务供应商将使内容更贴近他们的客户,以便更好的管理用户体验质量和提高运营效率。同时,城域网采用集中式分发网络架构, CDN 边缘节点一般部署在城域核心网位置。这就意味着更多的流量将停留在城域网。根据贝尔实验室测算, 2017 年城域网络中的流量占比由 2012 年 57% 上升至 75% 。
根据思科对于网络流量内容结构与
CDN
流量测算,未来这一趋势将强化,骨干网流量占比将进一步减少;考虑到随着视频的增长,互联网流量正从相对稳定的流量流(对等
[P2P]
流量的特征)逐渐发展成一个更加动态的流量模式。流量增加以及流量模式变化对于城域网承载能力提出新的挑战,也催化运营商对于城域网进行扩容改造。
2.2、
供给释放:
25G
光芯片成本压制因素将逐步消除
2.2.1、 产能与成本制约了 100G 光通讯设备规模化部署
25G 光芯片供给受限, 100G 光模块产能有限
制造电信级 100G 光模块主要所采用的 25G 电吸收调制激光器( EML )芯片。目前国内尚不能生产,光迅目前只实现 10G DFB 规模化量产以及 25G DFB 验证。 10G EML 和 25G 高速光芯片主要由海外厂商提供,目前高速激光器芯片紧缺程度非常高,尤其是 25G EML 芯片,全球供应紧张,电信级中长距离 100G 光模块的产能受上游影响较大。目前国内电信级 100G 模块厂商都还没有大规模起量,基本靠海外进口。
25G 激光器芯片价格高居不下制约推广
根据产业链调研与第三方数据,电信级 100G 光模块( 100G LR4 报价 3000 美金以上)成本占到 100G 光通信设备成本 45% 以上,核心元器件成本占到光模块成本 70%-80% 左右。核心元器件包括实现电光转换的光发射模块 TOSA (激光器芯片 VCSCL 、 DFB 、 EML )与光电转换的光接收模块 ROSA(APD 探测器芯片 ) ,分别占光模块成本的 50% 和 30% 。 25G 激光器芯片价格居高不下,直接制约了光通信设备规模化推广。
2.2.2、 2017 年四季度海外巨头扩产, 25G EML 价格下降 25%-30%
激光器芯片降价
根据我们从产业链了解到情况,伴随着 25G EML 技术成熟与良率提升,海外光芯片企业预计 2017 年四季度扩产产能将逐步释放;同时,国内光迅、昂纳在 25G 激光器研发与规模化生产上已经取得较大进展(光迅 25G DFB 已经完成验证,预计 2018 年规模化生产),国外企业技术红利优势减弱,在上述因素作用下,我们判断 2017 年四季度 25G EML 供给紧张的形势将有所缓解,同时伴随 25%-30% 的价格下降。
100G 电信级光模块产能释放
光迅、苏州旭创、新易盛等已有电信级 100G 光模块产品储备或小批量出货,将陆续新建与释放产能,也会有效保障 100G 光通信设备规模化部署需求。
预计到
2017
年四季度电信级
100G
光模块价格有望下滑
25%
以上,制约
100G
光通信设备下沉至城域网的成本因素减弱,运营商前期受到压制的需求有望快速释放出来。
2.3、 扩容正当时:宏观、中观支撑,微观加速信号已释放
在需求端与供给端双重推动下,运营商 100G OTN 设备下沉城域传输网进度有望加快。 从国家政策宏观与运营商资本开支层面出发,传输网扩容前期准备已经就绪;中国电信与中国移动 2017 年 8 月份两次超预期大规模集采已经释放非常明确信号:城域传输网扩容加速已经开启。
2.3.1、 宏观层面:工信部三年 1.2 万亿基础建设规划 16 年底发布
发改委和工信部 2016 年 12 月 26 日发布了《信息基础设施重大工程建设三年行动方案》, 2016-2018 年信息基础设施建设共需投资 1.2 万亿元,拟重点推进骨干网、城域网、固定宽带接入网、移动宽带接入网、国际通信网和应用基础设施建设项目 92 项,涉及总投资 9022 亿元。与传输网相关规划如下:
骨干网: 优化完善既有“八纵八横”光缆网络架构,及时组织老旧光缆更新换代,积极推进超高速、大容量 光传输 技术部署。围绕互联网骨干节点和新型交换中心,进一步优化互联网骨干网网间架构,全面提升整体承载和处理能力。重点推进 33 个项目,涉及资金 495 亿元。
城域网: 配合不断增长的宽带接入提速需求,适度超前开展城域传输网和 IP 城域网扩容,加快重点网络节点设备升级,提升多业务承载能力。重点推进 8 个项目,涉及资金 1271 亿元。
2.3.2、 中观层面:运营商传输网资本开支同比增长
三大运营商 2017 年资本开支计划合计为 3100 亿元 , 同比下降 13%, 其中中国移动资本开支计划为 1760 亿元 , 同比下降 6%, 中国联通资本开支计划为 450 亿元 , 同比下降 38%, 中国电信资本开支计划为 890 亿元 , 同比下降 8% 。
虽然运营商整体资本开支在下滑,但是传输网建设资本资本显现增长拐点。 从 2017 年上半年运营商披露情况来看:中国移动上半年传输网资本开支 304.5 亿元,同比增长 6% ;中国电信宽带网络与基础设备建设资本开支共计 159.53 亿元,同比增长 7% ;只有联通相关资本开支略有下滑(全年资本开支计划 450 亿元,但上半年只执行了 91 亿元,下半年将明显回补)。
2.3.3、 微观层面:运营商集采释放明确信号
中国电信 2017 年 8 月 9 日发布公告集采采购数量约为 6100 个 100Gb/s 线路侧端口;中国移动 2017 年 8 月 23 日发布采购 WDM/OTN 设备板卡与端口 42196 套。这两次招标均是近年来两家运营商 OTN 设备集采规模最大的一次。
三大运营商在 2013 年 -2015 年进行了大规模 100G OTN 设备集采,完成了 100G OTN 骨干网络的建设;此后相关设备集采规模有所缩减。 2016 年以来,运营商 CAPEX 持续下滑影响了传输网投资,本次两大运营商开启超预期 OTN 设备集采发出了明确信号: 2017 年下半年传输网投资建设加速,将带来高速光通信设备与高速光模块需求拐点。
3 、 城域传输网扩容市场需求有多大?
城域传输网扩容主要分为两个层面: 1 、核心网与汇聚层 100G OTN 系统下沉; 2 、汇聚层 100G PTN 系统渗透率提升。我们分别构建了数据流量与典型城市模型对于城域传输网扩容需求进行测算,根据我们测算未来三年城域传输网扩容对于 100G OTN 系统需求 300-500 亿元,城域承载网对于 100G PTN 及 POTN 需求 200 亿元。
3.1、 未来三年 100G OTN 系统市场需求 315-525 亿元
3.1.1、 流量测算模型
我们基于干网流量与 100G OTN 系统对应关系,测算了 2020 年城域传输网实现 60% 100G OTN 渗透对应市场需求。
关键假设:
1 、 17 年前运营商集采设备主要用于干网与省干网 100G 改造,现有改造基本满足 18 年干网流量需求(假设 90% 用于干线 100G 改造, 10% 用于部分城域网改造)。
2 、根据我们整理运营商集采数据(见表 3 ), 13-16 年运营商进行干网 100G 改造共计集采 42000 个端口(中国电信集采 18000 个端口;中国移动 21000 个端口;中国联通 3000 个)。
3 、干网流量与城域网流量对比:随着超宽带接入、视频、云和其它高带宽服务需求的快速上升,企业、通信服务供应商和 Webscale 公司将使内容更贴近他们的客户,城域网中内容流量会快速增加。根据阿尔卡特朗讯贝尔实验室一份报告, 2017 年总流量 75% 将停留在城域网, 25% 流量会到达干网,城域网流量比例会进一步扩大。我们采用干网流量与城域网流量比 1:4 。
4 、未来城域网流量增长速度预计 40%-70%, 我们假设到 2020 年城域网流量年复合增速 50%。
5 、城域网 100G 网络扩容改造主要用于现有流量与新增流量传输。
计算过程:
根据上述关键假设,我们测算到 2020 年城域网需要 100G 端口总需求为 50 万端。
(其中 2017MT(2017 年城域网流量 ) : 2017BT(2017 年干网流量 )=4:1 )
假设到 2020 年城域网 100G 端口改造完成 60%-70% ,对应端口数数量 30~35 万个,到 2020 年对应城域网 100G 改造市场需求规模为 360~525 亿元。
3.1.2、 典型城市测算模型
我们选取了中国移动上海市与通辽市城域网架构作为典型模型,测算了一线城市与其他地级市城域网 100G 下城带来市场需求。
关键假设:
1 、 将我国城域网等级分别划分一线 / 省会城市与地级市,分别将一线 / 省会城市、地级市城市代表性城市城域网 OTN 现状进行拆分。
2 、 根据人口数量与区域特点给予不同城市 OTN 网络规模一定比例系数。
3 、 主要关注现有城域网核心层、汇聚层以及接入层 10G OTN 与 40G OTN 节点进行 100G OTN 设备新建与升级,基本假设多波 OTN 设备与单波 OTN 设备需求比 1:4 。
4 、同一城市不同运营商网络规模:根据 2016 年运营商流量与用户规模确定:中国电信:中国移动:中国联通:中国广电 =4:4:1.5:0.5 。
5 、 基准城市确定:一线 / 省会城市:上海为标准;地级市:通辽为标准。
计算过程:
以上海市 2015 年已建成 100G OTN 城域网网络规模测算全国直辖市 / 省会 / 单列市 100G OTN 网络需求为 100G OTN 系统 2974 个。
通辽地区移动城域网 OTN 系统 11 个,根据我们的假设预计通辽地区三大运营商与广电 OTN 系统约为 28 个,这 28 个 OTN 系统都是潜在需要更新为 100G OTN 系统。根据通辽地区情况我们可以测算出全国其他非省会地级市潜在需要更新以及新建 OTN 系统数量约为 9000 个。
根据上述模型我们未来三年 100G OTN 系统城域网下沉市场需求在 315-441 亿元。
3.2、 未来三年 POTN 系统市场需求 200 亿元
我们更加关心移动回传网络的需求,我们根据中国移动 PTN 集采数量与中国移动现有基站数量对应关系,测算了回传网 POTN 的市场需求。
我们假设:
1 、 中国移动自 2012 年到 2016 年起共计采购 85 万端 PTN 设备用于移动回传网络,承载了 151 万 4G 基站数据需求。
2 、目前 2016 年底全国共计 559 万个基站,其中 4G 基站 263 万个,占比 47% ;根据通信业十三五规划, 2020 年实现 4G 网络城乡全覆盖,预计 2020 年 4G 网络占比 80% 以上,预计需要新增 4G 基站 180 万个。
3 、假设未来三年新增 4G 基站 50% 采用 POTN 设备;原有基站 30% 需要更新替代为 POTN 设备。
根据上述假设,预计未来有 180 万 4G 基站需要 100 万端 POTN 设备,对应市场需求 200 亿元。
4 、 城域传输网扩容,关注产业链相关标的
4.1、 投资策略
2017 年下半年传输网投资建设加速,将带来电信级高速光通信设备与高速光模块需求拐点,积极关注产业链相关标的。重点推荐主设备提供商烽火通信( 600498 )、中兴通讯( 000063 );光模块与波分设备提供商:新易盛( 300502 )、博创科技( 300548 )、光迅科技( 002281 )、中际装备( 300308 )。
投资主线一: 主设备商竞争格局稳定,持续受益
中国移动招标要求投标人必须包括全容量系列规格产品,只提供其中部分容量规格产品的投标将不被接受;同时投标人应有中国移动 100G OTN 设备现网规模商用记录(此前为中国移动提供过现网商用 100G OTN 设备供应商只有华为、中兴、烽火和上海贝尔四家);中国电信采用单一来源供应商模式(供应商包括华为、中兴、烽火和上海贝尔)。两大运营商针对于供应商甄选方案保持一致,市场格局趋于稳定,相关供应商将持续受益传输网投资加速的需求红利。
投资主线二:关注具备 100G 光模块生产能力企业
国外 100G/400G 光模块起步较早,由于目前国内光器件厂商尚未推出 25G EML 光器件芯片,海外光模块企业控制对国内企业 25G 电信级芯片的销售,因此国内光器件厂商在电信市场 100G 光模块供应占比极低,市场占有率不到 5% 。随着海外光芯片产能释放,国内模块厂商芯片瓶颈将解除,重点关注具备 100G 光模块生产能力企业。
4.2、 重点公司
4.2.1、 烽火通信( 600498 )
光通信业务发展迅速,巩固领域领先地位。 烽火历年来在三大运营商设备集采项目的份额均位居前列(市场占比 20% 左右),传输网 OTN 设备、接入网 PON 设备的中标份额经常位于前两名。近年来不断提高技术研发实力,产品较竞争对手具备显着的性价比优势。公司未来将直接受益城域传输网扩容建设周期;同时公司不断加大海外市场拓展,光通信设备业务增长有望超预期。
光纤行业高景气度仍将延续,光棒自供率提升将改善公司光纤业务毛利率。 中国移动固网建设叠加海外需求放量,光纤行业高景气度仍将持续。公司目前产能约 800 吨,后续有望继续扩充,实现光棒自主供给。随着公司光棒自供率提升,公司光纤业务毛利率将显著改善。在行业高景气以及毛利率改善双重作用下,公司光纤业务有望保持较快增长。
ICT 转型稳步推进,烽火星空增长潜力巨大。 公司逐步切入云计算、大数据等领域,转型 ICT 综合解决方案提供商。其中,子公司烽火星空作为国内网络信息安全龙头,业务涉及网监、舆情、安全审计等,在市场份额、技术实力、实战经验上明显优于国内其他竞争对手,未来增长潜力巨大。
盈利预测: 烽火通信 2017-2019 年净利润分别为 10.47 亿、 12.98 亿、 16.84 亿,同比增长 37% 、 24% 、 29% ;对应 EPS 为 1 元、 1.24 元、 1.61 元,对应当前股价 2017-2019 年 PE 分别为 27 倍、 22 倍、 17 倍,给予“增持”评级。
4.2.2、 光迅科技( 002281 )
电信级高速光模块瓶颈即将解除,国内厂商成本优势明显。 当前国内 100G 等高速电信级光模块主要依赖进口,核心原因是 25G EML 高速光芯片供给有瓶颈。结合产业链调研,我们判断: 1 、海外光模块龙头正在扩张 25G EML 高速光芯片产能,预计 2017 年四季度有望放量,届时上游光芯片瓶颈将解除。 2 、芯片瓶颈解决之后,封装环节的成本优势开始显现,高速电信级光模块封装产能向中国转移; 3 、光迅科技在电信光模块领域积累深厚,与华为、烽火、中兴等主要客户关系紧密,已经开发出 100G 电信级光模块产品并实现亿元量级收入,未来瓶颈解除后有望放量增长。
数据中心光模块产品线布局全面,受益于国内数据中心升级。 海外巨头的数据中心已经开始逐步由 10G/25G 光模块向 40G/100G 光模块升级,而国内数据中心光模块带宽还停留在 10G 水平,与国外存在较大差距,未来升级需求旺盛。公司具备全产业链竞争优势,自行研发的 10G VCSEL 光芯片及 AOC 产品已实现数亿元收入,并已推出 100G SR 光模块产品,正在研发 100G LR 产品。
盈利预测: 预测光迅科技 2017-2019 年净利润分别为 3.5 亿、 4.7 亿、 5.9 亿, EPS 分别为 0.55 元、 0.75 元 、 0.93 元,对应于当前股价, 2017-2019 年 PE 分别为 38 倍、 28 倍、 22 倍, 维持“增持”评级。
4.2.3、 新易盛( 300502 )
超强的成本控制能力。 光模块行业本质上是比拼成本的竞争。公司实行“订单生产” +ERP 管理,实现订单内部快速流转,物料均定量发放生产,有效控制生产过程中的浪费,从而控制生产成本。目前公司主要仍以竞争激烈的中低速光模块产品为主,但仍实现了收入和毛利率的良好增长,公司出众的成本控制能力在市场竞争中显现优势,并有望在未来高速光模块生产中复制低成本竞争优势。
产品结构持续升级。 根据公司公开信息,我们估测公司 2016 年 10G 以上产品收入占比 45% , 2017 年 1 季度上升至 51% ,中报增长至约 55% ,全年有望达到 60% 。更高速率产品收入占比的提升,是全年实现公司收入和毛利率提升,进而驱动净利润增长的关键驱动因素。
高速光模块产品即将放量 。新易盛是目前国内少数具备批量交付 100G 光模块能力、掌握高速率光器件芯片封装和光器件封装的企业。目前高速光模块产品收入占比仍比较低的核心原因是美国、日本厂商控制的高速光芯片供给短缺。而我们了解到海外光模块巨头正在扩张 25G EML 光芯片产能,预计 2017 年三四季度高速光芯片供给瓶颈解除,新易盛有望抓住机会,实现产品档次的再次升级,驱动 2018-2019 年业绩持续高速增长。
我们预测新易盛在 10G 产品、 100G 产品( 2017 年底开始放量)的驱动下, 2017-2019 年收入将达 9.1 亿元、 11.8 亿元、 14.3 亿元,净利润达到 1.4 亿元、 1.9 亿元、 2.4 亿元,对应 EPS 为 0.57 元、 0.76 元、 0.97 元。对应于当前股价, 2017-2019 年 PE 为 37 倍、 28 倍、 22 倍。参考同行业公司的估值水平,给予“增持”评级。
4.2.4、 中际装备( 300308 )
数据中心高速光模块有望维持高景气。 数据中心光模块市场下游客户体量巨大,议价能力强势,在光模块产品短缺的情况下具有寻求更优采购模式的诉求和能力,短期对行业造成压力。然而数据中心光模块背后的核心驱动力来自全网数据量的爆发增长,对高速光模块产生持续需求; 40G 向 100G 演进速度不断加快, 100G 光模块需求年内有望超越 40G 产品。
电信级光模块需求将回暖,公司已有 100G 产品储备。 上半年国内高速光模块遭遇上游光芯片产能瓶颈,产品价格过高导致运营商光网投入下降。结合产业链调研,我们判断海外光模块龙头正在扩张 25G EML 高速光芯片产能,预计 2017 年四季度有望放量,届时上游光芯片瓶颈将解除。随后电信级高速光模块价格有望下降 25% 以上,从而带动运营商投资回补。中际装备已储备了 100G 电信级光模块产品,届时将会受益于增量需求。
盈利预测: 中际装备的的光学封装、光路耦合、电路设计、全自动封测等生产环节技术门槛较高,新进入者短期难以达到较高的生产效率,竞争优势有望维持。坚定长期看好高速光模块龙头中际装备, 我们预测公司 2017-2019 年净利润分别为 2.1/2.5/7.5 亿元;如果 2017 年假定旭创全年并表, 2018 年不考虑计提超额业绩奖励(预计约 3.1 亿元,计入营业外支出),则公司 2017-2019 年备考净利润分别为 4.1/5.6/7.5 亿元,对应 EPS 为 0.87/1.18/1.57 元,对应当前股价, PE 为 45/33/25 倍,维持“增持”评级。
4.2.5、 博创科技( 300548 )
2017 年有源产品放量,后续持续开发新产品。 北美数据中心需求持续高景气,公司依托低成本竞争优势,通过 Kaiam 切入有源器件领域和海外市场,从 40G ROSA (光接收次模块)产品做起, 2017 年上半年新增 100G ROSA 产品并批量出货,未来伴随 ROSA 产能的加速释放,我们预计 2017 全年博创科技有源器件收入有望超过 1.6 亿元,接近 300% 的同比增长。我们预计,公司在 2017 下半年之后将陆续开发出 40G/100G 光模块所用 TOSA (光发射次模块)产品,而且 TOSA 产品难度大、单价高,将成为 2018 年之后有源产品的增长驱动力。对于光模块产品公司也开始布局研发,打开后续成长空间。
2017 下半年运营商对城域网的投资将会加速,带动波分产品销售加速。 OTN 向城域网下沉大势所趋,我们从产业链了解到,上半年运营商对城域网投资不达预期的核心原因是 100G 光模块价格偏高。而海外光模块巨头正在扩张 25G 光芯片(用于 100G 光模块)产能,预计三四季度放量,届时 100G 模块供给将会放量,同时伴随价格下滑,将刺激运营商对城域网的投资加速。近期电信、移动相继启动 OTN 大规模集采也验证了投资回暖趋势,我们判断博创科技波分复用产品在下半年有望恢复增长。
盈利预测: 我们预计 2017 年博创科技的核心增长驱动力是 40G/100G ROSA 产能释放; 2017 年下半年波分复用产品恢复增长, 2018 年 40G/100G 模块所用 TOSA 产品将会开始发力。预计 2017-2019 年收入分别是 4.5 亿、 5.8 亿、 7.3 亿,净利润分别是 8700 万、 1.1 亿、 1.4 亿,对应 EPS 为 1.05 元、 1.35 元、 1.73 元。对应当前股价, 2017-2019 年 PE 分别为 47 倍、 37 倍、 29 倍,维持“增持”评级。
5
、
风险提示
1
、海外龙头高端光芯片扩产不顺利,导致光模块价格居高不下,继续压制运营商需求;
2 、在通信行业整体处于低谷的情况下,市场参与者可能采取价格战的策略抢占相对景气度还比较好的传输网市场,导致行业毛利率下滑。
6
、
附录(
OTN
技术与
PTN
技术简介)
1
、海外龙头高端光芯片扩产不顺利,导致光模块价格居高不下,继续压制运营商需求;
2 、在通信行业整体处于低谷的情况下,市场参与者可能采取价格战的策略抢占相对景气度还比较好的传输网市场,导致行业毛利率下滑。
6.1、 OTN 技术简介
6.1.1 、 OTN 技术特点
OTN 概念与设备
OTN 是 21 世纪初传输网为顺应数据业务高带宽传输发展趋势而重新定义的新一代光传送网络体系架构,从网络层面定义了光信号的各项功能,包括传输、复用、路由、监测、性能管理和网络生存性,实现了波分网从点到点链路模式向网状网的演进。
OTN 技术分层结构
根据 ITU-T 建议, OTN 分为三层 : 光通道层 (OCh) 、光复用段层 (OMS) 和光传送层 (OTS) 。两个相邻层之间构成客户 / 服务关系,目前支持的客户层信号主要是数字信号,如 PDH,SDH, ATM 以及 IP 信号等。 OTN 三层的主要特征及功能分别为 :
1. 光通道层 (OCh) 是 OTN 的核心,由 3 个数字结构单元和 1 个模拟单元组成。数字单元包括 : 光信道净荷单元 (OPUk) 、光信道数据单元 (ODUk) 和光信道传送单元 ((OTUk) ;模拟单元即为光信道物理信号。光通道层 (OCh) 主要负责根据客户类型 ( 如 Ethernet, SDH 等 ) 对客户信息进行处理,包括路由选择、波长分配、为网络选路安排光通道连接、处理光通道开销、提供光通道层的检测以及产生和终结管理和维护信息等。
2. 光复用段层 (OMS) 主要负责光通路净荷数据的复用与解复用,并保证相邻两个传输复用设备之间复用光信号的完整传输以及对复用信号提供网络管理和维护。
3. 光传输层 (OTS 负责为信号提供在各种类型的光传输介质 ( 如 6652, 6653, 6655 光纤等 ) 上的传输功能,同时实现对光放大器或中继器的检测和控制功能等。
在 OTN 系统中,在电层进行 O/E/O 电交叉时以 ODUk 为单位进行调度 ; 在光层进行光交叉时以 OTUk 为颗粒进行调度。
OTN 优势及技术演化过程
OTN 的显著特征是任何数字客户信号的传送设置与客户特定特性无关(即客户无关性)。 SDH/MSTP 具有多种业务传输功能,管理、保护功能丰富。 WDM 提高了带宽利用率,实施业务透明传输。 OTN 继承了 WDM 网络容量及 SDH 网络灵活性优势,完美地满足了目前业务需求。 OTN 不仅把 SDH 的可运营可管理能力应用到了 WDM 中,还具备了 SDH 灵活可靠和 WDM 大容量优势。 OTN 与 SDH 、传统 WDM 承载方案对比见表。
6.1.2、 OTN 主要应用场景
基于
OTN
的智能光网络将为大颗粒宽带业务的传送提供非常理想的解决方案。相对
SDH
而言,
OTN
技术的最大优势就是提供大颗粒带宽的调度与传送,因此,在不同的网络层面是否采用
OTN
技术,取决于主要调度业务带宽颗粒的大小。按照网络现状,省际干线传送网、省内干线传送网以及城域
(
本地
)
传送网的核心层调度的主要颗粒一般在
Gb/s
及以上,因此,这些层面均可优先采用优势和扩展性更好的
OTN
技术来构建。对于城域
(
本地
)
传送网的汇聚与接入层面,当主要调度颗粒达到
Gb/s
量级,亦可优先采用
OTN
技术构建。
( 1 )国家干线光传输网
随着网络及业务的 IP 化、新业务的开展及宽带用户的迅猛增加,国家干线上的 IP 流量剧增,带宽需求逐年成倍增长。波分国家干线承载着 PSTN/2G 长途业务、 NGN/3G 长途业务、 Internet 国家干线业务等。由于承载业务量巨大,波分国家干线对承载业务的保护需求十分迫切。采用 OTN 技术后,国家干线 IP over OTN 的承载模式可实现 SNCP 保护、类似 SDH 的环网保护、 MESH 网保护等多种网络保护方式,其保护能力与 SDH 相当,而且,设备复杂度及成本也大大降低。
( 2 )省内 / 区域干线光传输网
省内 / 区域内的骨干路由器承载着各长途局间的业务 (NGN/3G/IPTV/ 大客户专线等 ) 。通过建设省内 / 区域干线 OTN 光传送网,可实现 GE/10GE 、 2.5G/10GPOS 大颗粒业务的安全、可靠传送 ; 可组环网、复杂环网、 MESH 网 ; 网络可按需扩展 ; 可实现波长 / 子波长业务交叉调度与疏导,提供波长 / 子波长大客户专线业务 ; 还可实现对其它业务如 STM-1/4/16/64SDH 、 ATM 、 FE 、 DVB 、 HDTV 、 ANY 等的传送。
( 3 )城域 / 本地光传输网
在城域网核心层, OTN 光传送网可实现城域汇聚路由器、本地网 C4( 区 / 县中心 ) 汇聚路由器与城域核心路由器之间大颗粒宽带业务的传送。路由器上行接口主要为 GE/10GE ,也可能为 2.5G/10GPOS 。城域核心层的 OTN 光传送网除可实现 GE/10GE 、 2.5G/10G/40GPOS 等大颗粒电信业务传送外,还可接入其他宽带业务,如 STM-0/1/4/16/64SDH 、 ATM 、 FE 、 ESCON 、 FICON 、 FC 、 DVB 、 HDTV 、 ANY 等 ; 对于以太业务可实现二层汇聚,提高以太通道的带宽利用率 ; 可实现波长 / 各种子波长业务的疏导,实现波长 / 子波长专线业务接入 ; 可实现带宽点播、光虚拟专网等,从而可实现带宽运营。从组网上看,还可重整复杂的城域传输网的网络结构,使传输网络的层次更加清晰。
( 4 )专有网络的建设
随着企业网应用需求的增加,大型企业、政府部门等,也有了大颗粒的电路调度需求,而专网相对于运营商网络光纤资源十分贫乏, OTN 的引入除了增加了大颗粒电路的调度灵活性,也节约了大量的光纤资源。
6.2、 PTN 技术简介
6.2.1、 PTN 技术特点
PTN 概念与设备
PTN (分组传送网, Packet Transport Network ),在 IP 业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面,是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计的网络架构。 PTN 以分组业务为核心并支持多业务提供,具有更低的总体使用成本( TCO ),同时秉承光传输的传统优势,包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的 OAM 和网管、可扩展、较高的安全性等。
PTN 技术是 IP/MPLS 、以太网和传送网 3 种技术相结合的产物,它保留了这 3 类产品中的优势技术。首先, PTN 顺应了网络的 IP 化、智能化、宽带化、扁平化的发展趋势:以分组业务为核心、增加独立的控制面、以提高传送效率的方式拓展有效带宽、支持统一的多业务提供。此外, PTN 保持了适应数据业务的特性:分组交换、统计复用、采用面向连接的标签交换、分组 QoS 机制、灵活动态的控制面等。 PTN 还继承了 SDH 传送网的传统优势:丰富的操作管理和维护( OAM )、良好的同步性能、完善的保护倒换和恢复、强大的网络管理等。
( 1 )全业务支撑
PTN 具备多业务承载能力:端到端伪线仿真 (PWE3) 技术即是为满足这一需求而出现的。 PTN 采用 PWE3 的电路仿真技术来适配所有类型的客户业务 , 包括以太网、 TDM 和 ATM 等 , 并为之提供端到端的、专线级别的传输管道。 PWE3 的技术实质是将业务数据用特殊的电路仿真报文头进行封装 , 在特殊报文头中携带该业务数据的帧格式信息、告警信息、信令信息以及同步定时信息等 基本业务属性 , 以达到业务仿真的目的。
( 2 )分组交叉技术
PTN 融合数据、电路和光层传输功能于一体 , 可以实现分组交叉连接以及对各种业务的统计复用。通用交换结构采用“量子交换 ” 理论 , 将业务流分割成 “ 信息量子 ”( 一种比特块 ), 信息量子可以从一个源实体被交换到另一个或多个目的实体。 PTN 使用统一的通用交换平台来简化网络 , 有效的解决了多业务平台的融合问题 , 将业务处理和业务交换相分离 , 把与技术相关的各种业务处理功能放置在不同的线卡上 , 而与技术无关的业务交换功能置于通用交换板上。其最内层的通道可以承载 ATM,IP/MPLS, Ethernet 和 TDM 业务 , 外层的通道提供伪线和隧道类传送管道。该技术实现了全业务的接入和承载 , 运营商也可以根据不同业务需求 , 通过更换不同线卡来灵活配置业务的容量。
( 3 ) QoS 技术
传统的 SDH 网络 , 为业务提供的是独占的刚性传输管道 , 虽然保证了可靠性 , 但对业务的传输来说是种浪费 , 如高实时性的语音业务和普通上网业务 , 两者对网络的传输要求就截然不同。而 PTN 则可以感知业务特性并提供恰到好处的服务质量 QoS, 做到按需分配。
( 4 )层次化 OAM 及保护
PTN 的可操作管理 OAM 机制基本继承了 SDH 思想 , 通过为段层、隧道层、伪线层提供层次化的告警、性能管理来支持层次化 OAM, 可实现对 PTN 网络故障的快速定位 , 并可检测网络性能 , 包括丢包率、时延等。 PTN 支持全面的接入链路保护、网络级保护及设备级保护。 OAM 与保护在应用上密不可分 , 通过 OAM 机制实现的快速、及时的故障检测是实现电信级保护的前提。与 PTN 保护机制相关的 OAM 分为 3 种类型 : 告警相关 OAM 、性能相关 OAM 和通信信道 OAM 。
( 5 )同步技术
PTN 区别于以往分组技术最大的特点就是同步技术。 PTN 在支持 TDMo ver Ethernet 业务时 , 在网络出口必须提供 TDM 码流定时信息的重建机制。
PTN 技术优势
首先 ,PTN 兼容性强 , 成本低。它具有强大的兼容性 , 具有兼容以太网 ,ATM, SDH,PDH,PPP/HDLC, 帧中继等各种技术的统一传送平台 , 能够最大限度保护现有网络 , 降低组网成本。
其次, PTN 资源共享 , 效率高。 PTN 设备针对分组业务流的突发性 , 采用统计复用的方法进行传送 , 在保证各优先级业务的 CIR(Committed Information Rate) 前提下 , 对空闲带宽按照优先级和 EIR(Excess Information Rate) 进行合理的分配 , 既能满足高优先级业务的性能要求 , 又能尽可能的充分共享未用带宽 , 解决了 TDM 交换时代带宽无法共享 , 无法有效支持突发性业务的根本缺陷。
最后, PTN 流量明确 , 保护强。它的业务流量和流向都比较明确 , 有定点规则 , 不像城域内互联网的需求是路由型的。在保护方面 ,PTN 支持 1+1 和 1 ∶ 1 线性保护 , 能够根据自动保护倒换 (APS) 条件启动 1 ∶ 1 子网连接 (SNC) 路径保护 , 支持 Wrapping 和 Steering 环网保护 , 采用基于折回等机制 , 根据段层的缺陷监视或 APS 协议信息传送执行业务的保护 , 实现与 SDH 相同的 <50ms 的保护效果 ; 同时在标准中也定义了基于自动交换光网络 (ASON) 的智能保护与恢复功能 , 提高抗多点故障的能力及不同级别安全要求。
6.2.2、 PTN 的应用场景
目前, IP 层与传送层的融合焦点在网络的承载性和业务的可靠性、可管理性以及可扩展性,在下一代经济有效的传输技术出现之前, PTN 技术应该是融合传输技术和 IP 技术、兼容传统业务和 IP 业务最好的解决方案。
鉴于 PTN 技术具有高的传输效率和传输质量, PTN 设备 IP 化的内核可以有效完成大量小颗粒业务的收敛和传输,同时 PTN 继承了传输设备的强大保护能力和丰富的 OAM ,为业务提供了电信级的保护和监控管理等特点, PTN 设备非常适用于 IP 化业务量大、突发性强的城域网汇聚接入层。城域网的核心骨干层主要是在几个核心局间的大颗粒数据业务点到点的传送,由于 PTN 设备组网速率目前只有 GE 和十吉比特以太网两级,如果 PTN 用在骨干层和核心层将无法体现他的技术优势,甚至由于 PTN 的自身带宽局限会引发其中一层环路带宽资源消耗过快或者大量闲置的问题,导致上下层网络速率的不匹配,因此 PTN 技术不适合在骨干层以上应用。
PTN 技术在汇聚层和接入层的引入应根据业务需求、网络现状以及投入情况不同来制定应用方案,总的引入指导思想是依托原有的 SDH/MSTP 网络,从有业务需求的接入点发起,由 SDH 和 PTN 混合组环逐步向全 PTN 组环演进。下面是不同业务需求情况 PTN 的引入策略:
( 1 )在节点业务 IP 化和全业务启动的初期,接入层出现零星的 IP 业务接入需求, PTN 设备的引入主要集中在接入层,通过在 IP 业务需求量大的点增加或替换成 PTN 设备,与既有的 SDH 设备混合组建 SDH 环,提供 E1 、 FE 等业务的接入,考虑到接入 IP 业务需求量不大,这时汇聚层还是采用 MSTP 组网方式就可以满足需求。
( 2 )随着节点业务 IP 化的深入和全业务的持续推进,在业务发达的局部地区将在接入层形成由 PTN 单独构建的 GE 环,此时下挂 GE 接入环的汇聚层节点可通过 MSTP 直接替换成 PTN 或者 MSTP 逐渐升级为 PTN 设备的方式,使此类节点具备 GE 环的接入能力,但整个汇聚层仍然以 MSTP 设备为主。
( 3 )在 IP 业务的爆发期,接入层的 PTN 设备和 GE 环数量剧增,对汇聚层的分组传输能力提出了更高要求,此时可以把下挂 GE 环和 PTN 设备占多数的接入环的汇聚层节点替换或升级成 PTN 设备,如投资允许,建议把这类汇聚环建成纯 PTN 网络,使其充分发挥分组传送能力。
( 4 )在网络发展远期,全网实现全 IP 化后,城域汇聚层和接入层建成全 PTN 设备的分组传送网,网络的投入产出比将大大提高,管理维护进一步简化,分组传送网的技术优势也得以最大的体现。
6.2.3、 PTN 与 OTN 联合组网技术
PTN 技术最大的亮点是将传统的传输的技术和数据的技术恰到好处的融合在了一起。其技术不同于传统意义上的光传输产品,其很多特性被改进以更好地在光路传输网络上进行数据业务的传导。 OTN 技术的优势主要表现在不仅能够对 IP 数据业务的数据承载实现传输,还可以实现针对大带宽和超长物理距离传输应用的承载。然而, OTN 技术存在着带宽利用率不高、很难为小颗粒数据业务提供通道等方面的不足。
OTN 和 PTN 联合的组网方式优势在于, IP 业务的接入功能强大,汇聚及调度能力灵活,可以进行长距离的业务数据传输,对未来 IP 业务各种层出不穷的复杂且种类多样的业务增长有着很强的适应能力,极其有利于城域传输网的改造和良性发展。实施和联合组网,对运营商的下一代网络规划是极其有利和非常必要的。
OTN 技术可以针对光层和电层实现超大容量的混合调度组网,针对不同的特点,在电层交叉传输上实现针对 1GE,2.5/lO Gbit/s 的数据传输颗粒进行承载传输。另一方面在光层应用上,可以实现对 10/40Gbit/s 的应用。 OTN 网络应用的关键位置是整个网络中的骨干网核心层,而 PTN 主要是用于网络的汇聚层和接入层部分。所以,在实际应用中,一般 OTN 都是作为核心骨干层的传输设备,而汇聚层以下的设备都采用的是 PTN 设备,挂接在以 OTN 设备为主的骨干网络上面。 OTN 会将下层所需要的数据流准确无误的调度传递至 PTN 所属的业务站点上,然后再分发到各个业务上去。 OTN 设备不仅具有光传输、行使承载的功能,还可以充分利用其技术特性,对骨干节点上的 IOG 和 GE 业务进行交叉调度,根据实际接入层的 PTN 应用情况,及业务接入情况,按照实际需要配置上联的数据通道,从而对骨干网加核心节点的网络组建起到简化作用,极大的节省网络的资源投入。
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