100G WDM關(guān)鍵參數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的影響

　　1 概述

　　自2010年以來(lái)，IEEE、OIF、ITU-T先后發(fā)布了100G相關(guān)技術(shù)規(guī)范，包括100G以太網(wǎng)技術(shù)、100G OTN接口技術(shù)、100G WDM調(diào)制技術(shù)、FEC技術(shù)、OTU4幀結(jié)構(gòu)及映射復(fù)用方式等；國(guó)內(nèi)CCSA于2012年完成行標(biāo)《N×100Gbit/s光波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)技術(shù)要求》，推動(dòng)100G WDM技術(shù)快速發(fā)展。主流的設(shè)備供應(yīng)商分別自2011起相繼發(fā)布商用100G WDM產(chǎn)品。

　　2012年國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商分別對(duì)100G WDM產(chǎn)品進(jìn)行研究測(cè)試，得出100G WDM技術(shù)和產(chǎn)品基本成熟的結(jié)論，并開(kāi)始在骨干網(wǎng)上部署100G WDM系統(tǒng)。

　　目前的100G WDM產(chǎn)品還屬于第一代產(chǎn)品，其主要具有以下特點(diǎn)。

　　a）線路側(cè)彩光發(fā)送端統(tǒng)一采用偏振復(fù)用和QPSK調(diào)制技術(shù)（PM-（D）QPSK）、增強(qiáng)型的FEC編碼技術(shù)（包括軟判決和硬判決2種主要方式）；接收端采用差分相干檢測(cè)和DSP處理等方式；光纖色度色散和偏振模色散（PMD）通過(guò)高速信號(hào)處理（DSP）技術(shù)在電域進(jìn)行補(bǔ)償，不再采用傳統(tǒng)色散補(bǔ)償模塊。

　　b）能夠?qū)崿F(xiàn)1，000km以上的長(zhǎng)距離傳輸，長(zhǎng)距離傳輸能力還需要進(jìn)一步提升。

　　c）光模塊和芯片技術(shù)還需要進(jìn)一步優(yōu)化。設(shè)備的集成度和單位功耗還沒(méi)有達(dá)到明顯優(yōu)于40G產(chǎn)品的預(yù)期。

　　d）普遍采用OTN平臺(tái)，兼容傳統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)WDM和OTN應(yīng)用。

　　e）軟判決FEC技術(shù)的能力在不斷穩(wěn)定和提高。

　　隨著光放大器技術(shù)的改進(jìn)、超長(zhǎng)傳輸技術(shù)的應(yīng)用、光/電子集成技術(shù)的發(fā)展，下一代100G WDM系統(tǒng)碼型調(diào)制技術(shù)不會(huì)改變，但將在長(zhǎng)距離傳輸能力、集成度和功耗等方面有較大的改進(jìn)。

　　2 100G WDM關(guān)鍵參數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的影響

　　2.1 色散/PMD補(bǔ)償技術(shù)的變化對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響

　　100G WDM技術(shù)采用高速信號(hào)處理技術(shù)對(duì)光纖的色散和偏振模色散進(jìn)行補(bǔ)償，色度色散補(bǔ)償能力達(dá)到30，000ps/nm以上、PMD補(bǔ)償能力達(dá)到25ps以上。根據(jù)近4年對(duì)國(guó)內(nèi)大量運(yùn)營(yíng)5~15年的干線光纜測(cè)試數(shù)據(jù)分析，光纖色度色散系數(shù)基本不會(huì)隨應(yīng)用時(shí)間而變化，光纖PMD隨應(yīng)用時(shí)間會(huì)有一定的增加，但1，500km光纖的PMD還是遠(yuǎn)小于25ps。這一技術(shù)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好處是非常顯著的。

　　a）與10G和傳統(tǒng)40G WDM系統(tǒng)相比，100G WDM系統(tǒng)在應(yīng)用中完全不需要考慮線路色度色散和PMD的影響和補(bǔ)償，將100G WDM系統(tǒng)的傳輸線路受限因素從光纖的衰減、色度色散、PMD簡(jiǎn)化為僅考慮衰減受限，不需要再考慮在系統(tǒng)中每個(gè)光放站該如何合理選擇色散補(bǔ)償模塊（DCM），以保證色散補(bǔ)償效果和系統(tǒng)性能最佳，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

　　b）采用DSP進(jìn)行色散補(bǔ)償，對(duì)線路色散變化不敏感，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果表明，在配置光復(fù)用段保護(hù)（OMSP）的系統(tǒng)中，主備用路由光纖色散相差17，000ps/nm以上，業(yè)務(wù)保護(hù)倒換時(shí)間不超過(guò)100ms，這樣的結(jié)果表明，在WDM系統(tǒng)中采用OLP、OMSP等光層保護(hù)技術(shù)的情況下，基本可以不考慮主備用路由色散差異對(duì)保護(hù)倒換時(shí)間的影響。相比傳統(tǒng)40G WDM系統(tǒng)，除配置DCM模塊外，還需要在每個(gè)OTU上配置單波電可調(diào)色散補(bǔ)償模塊（ADC）針對(duì)DCM補(bǔ)償后的各波道殘余色散差異進(jìn)行微調(diào)補(bǔ)償，這種電可調(diào)色散補(bǔ)償模塊的響應(yīng)速度比較慢，為保證在采用OLP、OMSP等光層保護(hù)技術(shù)的系統(tǒng)中的保護(hù)倒換時(shí)間盡量短，一般要求主備用路由殘余色散差異不超過(guò)100ps/nm。