40Gbit/sDWDM系統(tǒng)中的鏈路自動(dòng)調(diào)整功能

作 者：烽火通信科技股份有限公司 馬俊 張賓

    近年來DWDM系統(tǒng)正朝著長距離、高速率、大容量、智能化方向發(fā)展，40Gbit/sDWDM系統(tǒng)也已逐步走向商用。由于采用常規(guī)NRZ碼型的40Gbit/sDWDM系統(tǒng)的色散容限大約在60ps/nm左右，且OSNR容限以及接收機(jī)靈敏度等指標(biāo)要求均比10Gbit/sDWDM系統(tǒng)有所提高，考慮到40Gbit/s DWD系統(tǒng)接收端的光功率平坦度和鏈路殘余色散值均要求是動(dòng)態(tài)變化的，因此在40Gbit/s DWDM系統(tǒng)只采用靜態(tài)的光功率均衡的方式以及固定的色散補(bǔ)償方式均難以保證系統(tǒng)的性能。針對上述因素烽火通信在40Gbit/s DWDM以及OTN設(shè)備中開發(fā)了包括光功率和色散自動(dòng)調(diào)整的鏈路自動(dòng)調(diào)整功能。

    DWDM系統(tǒng)中的自動(dòng)光功率調(diào)整

    在DWDM光傳輸系統(tǒng)中，由于傳輸光纖、光放大器、色散補(bǔ)償模塊以及其它光學(xué)部件的損耗或增益與波長相關(guān)，因此通常情況下的光傳輸鏈路中各通道功率是不均衡的。此外，在寬帶范圍內(nèi)的光纖傳輸會(huì)使光纖的某些非線性效應(yīng)增強(qiáng)，例如受激拉曼散射（SRS）效應(yīng)會(huì)使DWDM信號的短波長通道功率向長波長通道轉(zhuǎn)移，造成通道功率譜的顯著傾斜。在接收端各光通道功率差異過大時(shí)，即使接收端通道平均功率為接收機(jī)最優(yōu)輸入功率，功率較低的通道會(huì)因趨近或低于接收機(jī)靈敏度而顯著提高誤碼率、功率較高的通道會(huì)因趨近或高于接收機(jī)過載點(diǎn)而使誤碼顯著惡化，從而導(dǎo)致部分通道乃至整個(gè)系統(tǒng)的傳輸失效。

    因此在大容量DWDM傳輸系統(tǒng)中，為了使所有通道的接收功率都落入接收機(jī)優(yōu)化的誤碼性能范圍內(nèi)，獲得通道一致、優(yōu)良的系統(tǒng)性能，對整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)部分的通道一致性傳輸要求增高。為克服傳輸通道上各有源、無源組成部分帶來的通道功率不一致性成為大容量、長距離傳輸系統(tǒng)面臨的問題之一。

    通常DWDM系統(tǒng)中的光功率均衡可以采用發(fā)送端光功率預(yù)加重、光放大器增益斜率調(diào)節(jié)以及加入線路增益平坦濾波和動(dòng)態(tài)增益調(diào)整單元進(jìn)行。但這些調(diào)節(jié)要么是靜態(tài)的，要么在系統(tǒng)的接收端是無法感知的，從而增加了系統(tǒng)的維護(hù)難度以及調(diào)整時(shí)間。因此在高速DWDM系統(tǒng)，尤其是40Gbit/sDWDM系統(tǒng)以及ROADM系統(tǒng)中對自動(dòng)光功率調(diào)節(jié)的控制是非常迫切的。

    DWDM系統(tǒng)中的自適應(yīng)色度色散調(diào)整

    對于40Gbit/s及以上速率的DWDM系統(tǒng)色散補(bǔ)償所需的精確度隨著信號比特率的提高而迅速增加。通常40Gbit/sDWDM系統(tǒng)在1dBOSNR代價(jià)下采用NRZ、CSRZ、ODB、DPSK、DQPSK等碼型的色散容限均比較小。因此在40Gbit/sDWDM系統(tǒng)中需要采用可調(diào)色散補(bǔ)償模塊，動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)鏈路色度色散的精確補(bǔ)償。

    目前40Gbit/sDWDM系統(tǒng)的色散補(bǔ)償一般采用固定色散補(bǔ)償加可調(diào)色散補(bǔ)償?shù)姆绞�。固定色散補(bǔ)償一般采用色散補(bǔ)償模塊對傳輸線路的色散進(jìn)行大致地補(bǔ)償�？烧{(diào)色散補(bǔ)償器一般位于系統(tǒng)接收端，采用基于單通道精確色散補(bǔ)償方式進(jìn)行。通常情況下可調(diào)色散補(bǔ)償器既可獨(dú)立地看作一個(gè)工作單元，也可與接收機(jī)集成在一起。目前烽火通信在40Gbit/sDWDM系統(tǒng)中將可調(diào)色散補(bǔ)償器與光轉(zhuǎn)發(fā)單元的接收機(jī)集成在一起，以便實(shí)現(xiàn)可調(diào)色散補(bǔ)償器的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)整。通過對應(yīng)接收機(jī)的線路誤碼率、糾錯(cuò)量等信息采用一定算法來對可調(diào)色散補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。采用動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的可調(diào)色散補(bǔ)償技術(shù)，將使得整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定，接收機(jī)的性能始終保持最優(yōu)化。