中興:全程100G成全球高速光傳輸“引擎”

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  100G時代即將到來

  隨著電信網(wǎng)分組化和寬帶化的發(fā)展,網(wǎng)絡視頻應用規(guī)模興起,云間網(wǎng)絡互聯(lián)需求凸顯,導致骨干網(wǎng)流量成倍的增長。據(jù)預測,在未來5年之內(nèi),帶寬將以每年50%以上的速度增長;這意味著5年后的干線網(wǎng)絡帶寬要求將是當前的10-15倍。因而如何順應ALL IP的發(fā)展趨勢滿足未來承載需求;如何滿足帶寬需求的快速增長同時降低網(wǎng)絡建設和運維成本;已成為運營商在傳送網(wǎng)建設中最關(guān)注的問題。

  目前40G DWDM技術(shù)已經(jīng)成熟并有了一定的規(guī)模商用,初步解決了當前傳輸網(wǎng)對于容量的迫切需求。但是40G光傳輸系統(tǒng)存在產(chǎn)業(yè)鏈分散、配置復雜、成本高等先天不足。40G上游產(chǎn)業(yè)鏈的力量比較分散,在供貨的速度以及價格上難以滿足運營商的需求;40G系統(tǒng)組網(wǎng)配置復雜,在OSNR、色散容限、PMD容限等方面要求更苛刻,對線路條件要求很高,使得其大規(guī)模應用受到限制;同時各個廠商在40G編碼調(diào)制格式上不夠統(tǒng)一,造成不同廠家之間互通的困難。

  因次,隨著100G和超100G技術(shù)的不斷成熟與完善以及網(wǎng)絡帶寬需求越來越大,業(yè)界普遍認為留給40G時代的時間越來越少,即將迎來100G時代。

中興通訊100G三大核心技術(shù)

圖  中興通訊100G三大核心技術(shù)

  100G關(guān)鍵技術(shù)

  偏振復用正交相位調(diào)制(PM-QPSK)、FEC技術(shù)、電均衡補償是目前業(yè)界共識的100G系統(tǒng)實現(xiàn)方式,也應是未來超100G系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。

  與40G各種類型來區(qū)分應用場景不同,統(tǒng)一碼型和統(tǒng)一調(diào)制方式的100G DWDM留給廠商進行各自優(yōu)化的空間并不大,只有接收側(cè)的AD高速數(shù)模轉(zhuǎn)換、DSP的軟件算法以及FEC編解碼深度。與工程設計相關(guān)的顯性指標,就體現(xiàn)在背靠背OSNR(BOL和EOL)、OSNR和系統(tǒng)代價、FEC糾錯能力、色度色散和偏振模色散補償值上。

  偏振復用正交相位調(diào)制(PM-QPSK)

  相位調(diào)制技術(shù)和傳統(tǒng)的幅度調(diào)制的技術(shù)相比,多相位調(diào)制方式可以更好的抵御非線性光學效應和噪聲。PM-QPSK光調(diào)制方式是OIF推薦的100G長距離光傳輸調(diào)制方式。OTU4速率分成4路,即28G-32G波特率,每兩路做一個(差分)正交相位調(diào)制(QPSK),兩個QPSK光輸出信號按偏振態(tài)正交復用,形成100G PM-QPSK光信號。

  PM-QPSK相干接受包括相干檢測、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)、高速數(shù)字信號處理(DSP)芯片技術(shù)。

  相干接收側(cè)使用一個高穩(wěn)定度的本地振蕩激光器,經(jīng)過偏振分束后與遠端輸入光信號進行90度混頻,90度混頻器輸出一個偏振態(tài)的兩路信號;祛l器輸出光信號經(jīng)平衡接收光電二極管轉(zhuǎn)換為模擬電信號,經(jīng)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)采樣量化后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。DSP芯片通過先進的算法實現(xiàn)偏振跟蹤,相位、時鐘、數(shù)據(jù)恢復,以及色散和偏振模色散補償。

  電域色散補償(EDC)

  100G的色散補償模塊要求低損耗、非線性效應小、頻帶寬、體積小、重量輕、低功耗、低成本,而EDC技術(shù)在光電轉(zhuǎn)換后通過信號處理技術(shù)恢復數(shù)據(jù),通過高集成度的處理芯片運用先進的FFE、DFE、Viterbi(MLSE)等算法來進行電域的色散補償,其具備成本低、尺寸小、自適應能力強等特點,可以滿足100G和超100G系統(tǒng)的色散補償需要。

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