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未來較長時(shí)期，有線和無線寬帶接入用戶還會(huì)持續(xù)快速增長，而HDTV、3DTV、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等寬帶應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，單用戶帶寬需求還會(huì)成倍增加，傳輸帶寬還會(huì)持續(xù)增長，運(yùn)營商面臨帶寬增量不增收的局面，因此未來骨干網(wǎng)還會(huì)長期面臨巨大的傳輸壓力，100G DWDM大容量傳輸是緩解運(yùn)營商傳輸壓力的有效手段。
100G的源頭是100GE業(yè)務(wù)，2010年中IEEE802.3ba對100GE完成了規(guī)范，而ITU-T在2009年底就為100GE業(yè)務(wù)承載定義了OTU4，同時(shí)OIF規(guī)范了業(yè)務(wù)的100G 長距模塊的實(shí)現(xiàn)以及100G互連互通接口規(guī)范，隨著100G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的相繼發(fā)布，2011年國際主流設(shè)備商先后推出了100G DWDM骨干傳輸解決方案。為了解決干線傳輸帶寬壓力，全球領(lǐng)先運(yùn)營商積極推進(jìn)100G商用化進(jìn)程。2011年中國電信啟動(dòng)了100G DWDM設(shè)備研究性測試，在此基礎(chǔ)上完成了國內(nèi)100G DWDM設(shè)備技術(shù)要求(標(biāo)準(zhǔn))，中國移動(dòng)近期正在進(jìn)行100G DWDM設(shè)備的測試，預(yù)計(jì)今年中國電信和中國移動(dòng)都會(huì)啟動(dòng)100G DWDM現(xiàn)網(wǎng)部署，100G商用大幕即將開啟。本文將回顧100G設(shè)備技術(shù)的現(xiàn)狀，探討100G設(shè)備技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。
100G設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀
標(biāo)準(zhǔn)滯后等原因造成了40G解決方案眾多，嚴(yán)重影響到了40G產(chǎn)品鏈的健康發(fā)展。而得益于IEEE、ITU-T、OIF等標(biāo)準(zhǔn)組織幾乎同步推進(jìn)并發(fā)布100G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，100G市場被業(yè)界一致看好，普遍認(rèn)為100G是一個(gè)具有10年以上長壽命的產(chǎn)品。
調(diào)制技術(shù)眾家歸一
100G光調(diào)制方式選擇了偏振復(fù)用-正交相移鍵控(簡稱PM-QPSK，或DP-QPSK等)，圖1為100G發(fā)送機(jī)側(cè)原理框圖。把100G業(yè)務(wù)速率封裝進(jìn)ODU4，加上高效的糾錯(cuò)編解碼后線路速率約為30G波特率，從而支持50GHz通道間隔。100G采用相干光接收技術(shù)，其原理框圖如圖2所示。由于采用了統(tǒng)一的光調(diào)制解調(diào)方案，促進(jìn)了100G產(chǎn)業(yè)鏈的成熟和100G的規(guī)模部署。
支持長距離大容量傳輸
100G采用了革命性的光相干接收技術(shù)以及復(fù)雜的電處理技術(shù)，其傳輸性能有了巨大提升。光接收機(jī)色度色散(CD)容限達(dá)50000ps/nm、偏振模色散(PMD)容限超過90ns，可以省去光纖線路的色散補(bǔ)償單元，工程部署中幾乎可以不考慮光纖的色度色散和偏振模色散問題，而CD和PMD是目前大規(guī)模商用的10G尤其是40G DWDM長距離傳輸系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵限制因素，因此100G DWDM設(shè)備可以簡化工程設(shè)計(jì)和運(yùn)營維護(hù)。
在10G/40G DWDM系統(tǒng)采用約7%冗余的硬判決糾錯(cuò)編解碼(HD-FEC)，商用的糾錯(cuò)能力極限約在4E-3，采用約20%冗余的HD-FEC，糾錯(cuò)能力極限可達(dá)8E-3。全球領(lǐng)先設(shè)備商的100G DWDM系統(tǒng)采用了先進(jìn)的具有軟判決功能的前向糾錯(cuò)(SD-FEC)技術(shù)，糾錯(cuò)能力接近2E-2，比目前常用的7%冗余的HD-FEC幾乎好了一個(gè)數(shù)量級，系統(tǒng)OSNR容限提高2dB左右，對應(yīng)傳輸能力增加約60%，無電中繼傳輸距離達(dá)到1500km(20×22dB)以上，傳輸能力接近10G DWDM系統(tǒng)。
100G設(shè)備技術(shù)演進(jìn)趨勢
寬帶運(yùn)營商為了解決骨干傳輸帶寬壓力，正積極推進(jìn)100G設(shè)備的商用測試和布點(diǎn)，積累100G設(shè)備規(guī)模商用的經(jīng)驗(yàn)，目前100G設(shè)備可以基本滿足商用部署要求，但在傳輸能力、設(shè)備功耗、設(shè)備運(yùn)維能力等方面還有進(jìn)一步提升的空間。
