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主干光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展前景展望

發(fā)布時間: 2018-05-18  點擊次數(shù): 2901
  2010年10月1日消息,近年來,伴隨數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在全球范圍內(nèi)突飛猛進的發(fā)展,業(yè)務(wù)容量和業(yè)務(wù)顆粒越來越大,如何高效的承載這種突發(fā)的、大容量IP業(yè)務(wù)成為了當前通信業(yè)面臨的非常重要的問題。幸運的是,光通信技術(shù)的發(fā)展持續(xù)進步,新技術(shù)、新材料、新工藝不斷涌現(xiàn),光網(wǎng)絡(luò)進入了一個蓬勃發(fā)展的階段,其中,100G、40G、OTN傳輸技術(shù)更是人們關(guān)注的熱點。

  100G蓄勢待發(fā)

  40GWDM剛剛真正步入光通信的舞臺,100G速率的WDM就接鍾而來;當人們重新對40G樹立信心的時候,100G又走入了我們的視野,100G已經(jīng)蓄勢待發(fā)。

  2010年,從標準方面來看,相關(guān)的IEEE、ITU-T和OIF的100G標準已經(jīng)基本完成;從需求方面看,100G是必然的發(fā)展結(jié)果,唯一不定的就是應(yīng)用時間先后;從發(fā)展趨勢來看,100G也是必然的發(fā)展方向,目前已經(jīng)成為光網(wǎng)絡(luò)的熱點技術(shù)。從技術(shù)角度來說,100G需要攻克很多技術(shù)難點,因此出現(xiàn)了很多創(chuàng)新技術(shù),用來解決高速通信當中遇到的問題。

  相對于40G,100G的OSNR容限要求降低4dB、色度色散容限降低6倍、PMD容限降低2.5倍,非線性效應(yīng)增強,涉及到方方面面的技術(shù)。目前,業(yè)界基本一致認為,100G傳輸需要解決四大關(guān)鍵技術(shù),即100G線路傳輸技術(shù)、100GE接口技術(shù)、100GE封裝映射技術(shù)和100G關(guān)鍵器件技術(shù),其中包括G.709封裝和超強FEC技術(shù)、調(diào)制格式、ODUk交叉技術(shù)、系統(tǒng)傳輸監(jiān)控與調(diào)整技術(shù)、色散管理技術(shù)、低噪聲指數(shù)放大技術(shù)。因此,100G傳輸技術(shù)一項系統(tǒng)工程。

  

  圖一為 100G傳輸關(guān)鍵技術(shù)

  線路傳輸技術(shù)方面,100G的調(diào)制技術(shù)目前主要有QPSK和OFDM兩種,需要在性能、復雜度、可實現(xiàn)性上取得平衡。無論哪種方案,業(yè)界已認識到100G碼型必須歸一到QPSK上,其中PM-QPSK成為主流方案,優(yōu)點在于傳輸線路側(cè)采用25G波特率、傳輸距離大于1000km、兼容50GHz信道間隔、電域偏振解復用,成本低于光域接收機、光學結(jié)構(gòu)簡單,無需延時線干涉儀或平衡檢測色度色散,PMD電域處理容限大,無需光域處理,光級聯(lián)濾波效應(yīng)低。缺點在于發(fā)射機光學結(jié)構(gòu)復雜、交叉相位調(diào)制效應(yīng)容限低、高速DAC和ASIC芯片復雜。

  客戶側(cè)接口方面,100GE客戶側(cè)設(shè)備的接口為100GBASE-LR4和100GBASE-ER4,采用CFP模塊,主流采用10x10GE短距離互聯(lián)的LAN接口技術(shù),通常是并行的10根光纖或者10個C/DWDM傳輸100GE業(yè)務(wù),傳輸距離為10km和40km,此方案可以重用現(xiàn)有的10GE器件,比較成熟。目前100G客戶側(cè)已經(jīng)有商用的CFP模塊,隨著技術(shù)的發(fā)展,器件商工藝越來越成熟,CFP成品率不斷提高。

  封裝映射技術(shù)方面,100GE適配到OTN時,可映射到OTU4中,也可反向復用到OTU2/3之中。根據(jù)100GE接口的具體實現(xiàn)形式,存在多條封裝映射路徑,最主要是100GE串行信號映射到ODU4,其中OTU4的具體速率正在討論中。

  100G關(guān)鍵器件中,光模塊和高速DSP影響最大。只有高速光模塊才能實現(xiàn)100Gbps速率的調(diào)制。DSP則對于相干電接收至關(guān)重要,100G高速率數(shù)字處理技術(shù)取得突破才能實現(xiàn)軟判決、相干電接收的復雜電處理,從而提高接收靈敏度,延長100G的傳輸距離。

  目前100G技術(shù)已非商用瓶頸,產(chǎn)品性價比已成為商用的主要限制因素。雖然目前100G產(chǎn)品性價比并不高,但其最終會達到商用需求,而且我們相信,隨著市場整體需求的提高,產(chǎn)品價格會很快下降。

  烽火科技作為國內(nèi)主流的光傳輸設(shè)備供應(yīng)商,一直堅持自主創(chuàng)新、自主研發(fā)的道路,早在2006年就已經(jīng)對100G進行戰(zhàn)略布局。我公司抓住先機力挑重擔,先后承擔國家973項目“超高速超大容量超長距離光傳輸基礎(chǔ)研究”和國家863項目“100GE光以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)傳輸試驗平臺研制”項目,開展了對160×100Gb/s2000公里的3U光傳輸系統(tǒng)開展研究,將采用業(yè)界最為先進的編碼,有更良好的OSNR及DGD容限,更適合長距傳輸。目前,公司100G設(shè)備已經(jīng)取得里程碑進展,解決了諸多100G的關(guān)鍵技術(shù)難題,為后續(xù)的產(chǎn)品應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
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