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    主干光網絡技術的發展前景展望

    發布時間: 2018-05-18  點擊次數: 1724
      2010年10月1日消息,近年來,伴隨數據業務在全球范圍內突飛猛進的發展,業務容量和業務顆粒越來越大,如何高效的承載這種突發的、大容量IP業務成為了當前通信業面臨的非常重要的問題。幸運的是,光通信技術的發展持續進步,新技術、新材料、新工藝不斷涌現,光網絡進入了一個蓬勃發展的階段,其中,100G、40G、OTN傳輸技術更是人們關注的熱點。

      100G蓄勢待發

      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已經蓄勢待發。

      2010年,從標準方面來看,相關的IEEE、ITU-T和OIF的100G標準已經基本完成;從需求方面看,100G是必然的發展結果,唯一不定的就是應用時間先后;從發展趨勢來看,100G也是必然的發展方向,目前已經成為光網絡的熱點技術。從技術角度來說,100G需要攻克很多技術難點,因此出現了很多創新技術,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,非線性效應增強,涉及到方方面面的技術。目前,業界基本一致認為,100G傳輸需要解決四大關鍵技術,即100G線路傳輸技術、100GE接口技術、100GE封裝映射技術和100G關鍵器件技術,其中包括G.709封裝和超強FEC技術、調制格式、ODUk交叉技術、系統傳輸監控與調整技術、色散管理技術、低噪聲指數放大技術。因此,100G傳輸技術一項系統工程。

      

      圖一為 100G傳輸關鍵技術

      線路傳輸技術方面,100G的調制技術目前主要有QPSK和OFDM兩種,需要在性能、復雜度、可實現性上取得平衡。無論哪種方案,業界已認識到100G碼型必須歸一到QPSK上,其中PM-QPSK成為主流方案,優點在于傳輸線路側采用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、光學結構簡單,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,光級聯濾波效應低。缺點在于發射機光學結構復雜、交叉相位調制效應容限低、高速DAC和ASIC芯片復雜。

      客戶側接口方面,100GE客戶側設備的接口為100GBASE-LR4和100GBASE-ER4,采用CFP模塊,主流采用10x10GE短距離互聯的LAN接口技術,通常是并行的10根光纖或者10個C/DWDM傳輸100GE業務,傳輸距離為10km和40km,此方案可以重用現有的10GE器件,比較成熟。目前100G客戶側已經有商用的CFP模塊,隨著技術的發展,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100GE接口的具體實現形式,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100Gbps速率的調制。DSP則對于相干電接收至關重要,100G高速率數字處理技術取得突破才能實現軟判決、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技術已非商用瓶頸,產品性價比已成為商用的主要限制因素。雖然目前100G產品性價比并不高,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,產品價格會很快下降。

      烽火科技作為國內主流的光傳輸設備供應商,一直堅持自主創新、自主研發的道路,早在2006年就已經對100G進行戰略布局。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研究”和國家863項目“100GE光以太網關鍵技術研究與系統傳輸試驗平臺研制”項目,開展了對160×100Gb/s2000公里的3U光傳輸系統開展研究,將采用業界最為先進的編碼,有更良好的OSNR及DGD容限,更適合長距傳輸。目前,公司100G設備已經取得里程碑進展,解決了諸多100G的關鍵技術難題,為后續的產品應用打下了良好的基礎。
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