40Gb/s的WDM系统进入规模商用阶段

电子设计 2018-09-14 07:58 次阅读

引言

40Gb/s技术在这几年的发展,其规模不断扩大并走向成熟,前两年国内运营商还在传送网上开展不同规模的试验和小规模商用,但从2010年开始,电信和联通等运营商相继在干线网络上大规模引入40Gb/sWDM系统,标志着基于40Gb/s的WDM系统已经逐步进入规模商用阶段。100GE标准的确立,意味着100Gb/s的高速传输技术即将成为业界的关注点。

1 100G有关标准的确立

100G技术的相关标准在IEEE、ITU-T和OIF等进行开发。IEEE主要定义的是高速以太网的相关规范,也就是100G的客户信号的相关要求,100GE的信号速率为103.125Gbit/s100ppm,需要满足10x10G信号在屏蔽铜缆上至少传输7m的要求,在多模光纤上则至少要传输100m;4x25G信号在单模光纤上至少传输10km和至少传输40km这两种传输距离的需求。ITU-T作为传送领域一直以来较为强势的标准组织,它定义了OTU4的速率为111809973.568kbit/s,ODU4的速率为104794445.815kbit/s,解决了未来100GE作为客户信号映射进OTN的兼容性问题,同时开展了相关光波分传输接口和FEC等方面的研究工作;OIF规范相关的电接口,对于IEEE采用何种电接口的方式进行内部传送存在较大影响,同时它也开展了针对DP-QPSK码型的100G长距传输研究。

2 100G传输现网试验的兴起

100Gb/s的长距传输需求,在不久的未来有可能出现相应的POS接口,如此,100GE的标准化已经完成。针对100G的长距传输情况,从2004年左右,很多设备制造商就已经开始跟踪和研发。这几年来,全世界各大运营商也对此表现出极大的兴趣,各自开展了各种现场试验,表1所示为今年部分现网试验的案例。

表1 2010年100G传输部分现网试验案例

40Gb/s的WDM系统进入规模商用阶段

3 100G长距传输的关键技术

从调制格式和复用方式来看,100Gb/s除了基于偏振复用结合多相位调制的调制方式之外,还包括多级相位和幅度调制的调制码型,如8/16相相移键控(8PSK/16PSK),16/32/64级正交幅度调制(16QAM/32QAM/64QAM)等,以及基于低速子波复用的正交频分复用(OFDM)等。

从调制编码解调来看,目前主要可采用直接解调和相干解调两种方式,其中相干解调主要采用DSP技术,显着降低了相干通信中对于激光器特性的要求。综合考虑系统性能要求、实现复杂性和性价比等多种因素,业界一般看好的长距传输码型为采用相干接收的PDM-QPSK。另外,受限于目前模数转换器ADC)和DSP芯片等处理技术水平,几乎所有高速电信号处理芯片都没有商用解决方案,目前基于100Gb/s信号的实时相干接收处理等尚待技术突破,这是100GWDM系统走向商用的最大技术瓶颈。

而从OSNR容限来看,对于相同的调制格式,100Gb/s相对于40Gb/s的OSNR容限要求要提升在4dB左右,这对于系统研发是个很大的挑战。目前因为采用不同调制格式的OSNR容限差异较大,但相同的调制格式采用相干接收后可显着提升OSNR容限1~2dB以上,只是在OSNR上要实现100GWDM系统1000公里以上的传输,还需要在FEC方案、相干接收、软判决等方面有更多的增益。

4 结语

100GE标准的正式确定,我们将会看到100GWDM长距传输的需求会与日俱增,就能有效解决100G信号在省际和省内干线层面的1000公里以内甚至更长的传输需求。但是对于干线网络,由于目前基于40Gb/s速率的路由器和传输系统已经大规模部署,已经部分解决了端口容量和端口数量的问题,预计在这2年内,基于100Gb/s的长距都将不会成为主要的需求,但是我们相信,在这段时间内,100G长距传输技

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