100G線路解決方案
在100G線路傳輸技術領域,業(yè)界主流的解決方案是采用PDM-QPSK編碼調制技術,在接收端采用相干接收并通過數(shù)字化變化和DSP處理進行色散和PMD的補償。在調制側各廠家的機理基本相同,均是采用偏振模分復用和四相位調制兩個關鍵過程降低高速100G信號傳輸碼速率,通過處理將碼速率降低到28Gbps,各廠家實現(xiàn)的主要差異在于接收端AD轉換、DSP的算法處理以及FEC編解碼,體現(xiàn)在OSNR容限、CD/PMD補償值和具體傳輸規(guī)格上,PDM-QPSK在線路的傳輸規(guī)格可達到1200km(15*22dB),線路波長頻率間隔是50GHz,傳輸容量可以達到8T。PDM-QPSK調制及Coherent檢測技術被OIF國際標準化組織確定為未來100Gbps長距離傳輸?shù)臉藴适瞻l(fā)方式,成為業(yè)界研究熱點。
業(yè)界其他100G線路編碼解決方案還有2SC-DP-QPSK方案,同PDM-QPSK的接受機理基本相同,也是采用相干接收技術,100G采用2個56G子波長通過反向復用實現(xiàn),其頻率間隔25GHz,線路傳輸速率同樣也能達到8T,和PDM-QPSK的頻譜效率相同。由于采用56G的四相位調制和偏振復用,其碼速率只有14Gbps,這就造成和10G速率接近,當和10G混傳時,XPM效應較大,抗非線性能力相對較弱,另外由于采用2套發(fā)射端,器件實現(xiàn)較復雜,實現(xiàn)上成本代價較大。
另外一種100G解決方案是OPFDM-DQPSK,其接收端采用非相干接收技術,主要用于和既有網(wǎng)絡的10G/40G非相干系統(tǒng)的兼容混傳,線路上采用2個56G波長反向復用實現(xiàn),其優(yōu)點是在系統(tǒng)設計上和原有的非相干10G/40G系統(tǒng)光層參數(shù)非常相似,不會帶來額外的色散代價,線路頻率間隔也是50GHz,系統(tǒng)容量可達到4T,更多定位在城域網(wǎng)絡應用。
100G網(wǎng)絡解決方案
網(wǎng)絡混傳解決方案
隨著100G時代即將到來,100G和現(xiàn)網(wǎng)如何兼容傳輸成為業(yè)界關注的焦點問題,需要考慮評估幾個主要影響因素,包括系統(tǒng)的OSNR容限、CD/PMD容限和非線性影響?;靷鲌鼍爸饕幸韵氯N:
第一,相干100G(PDM-QPSK)和非相干10G/40G既有系統(tǒng)混傳。眾所周知,具備相干接收端的100G解決方案可以給網(wǎng)絡帶來諸多好處,比如節(jié)省DCM模塊,光層規(guī)劃更加簡單等,然而和原有的系統(tǒng)特別是10G非相干混傳時,原系統(tǒng)的DCM模塊對相干系統(tǒng)會帶來多少影響一直是一個顧慮。實驗室測試表明,非相干系統(tǒng)對相干系統(tǒng)額外的OSNR上的代價不高于0.5dB,影響較小,且相干100G的入纖光功率可達到1~2dBm,和現(xiàn)有的10G系統(tǒng)接近,只需OSNR參數(shù)能同時滿足100G和10G的設計要求,即可實現(xiàn)兼容混傳。
第二,相干100G和相干40G系統(tǒng)的混傳。對于40G相干系統(tǒng),目前業(yè)界有兩種主流編碼技術,一種采用2相位調制PDM-BPSK,碼速率為21.5Gbps,入纖功率和100G相干、10G系統(tǒng)接近,是最容易平滑混傳的解決方案;另一種40G相干采用4相位調制PDM-QPSK,碼速率為11.25Gbps,抗非線性較弱,入纖功率較低,和100G相干兼容混傳代價較大,在混傳場景時需要慎重設計。
第三,非相干100G(OPFDM)和非相干10G/40G混傳。非相干100G的光層設計參數(shù)和既有10G/40G系統(tǒng)接近,影響代價較小,只要在OSNR同時滿足設計的前提下即可實現(xiàn)混傳。[!--empirenews.page--]網(wǎng)絡調度解決方案
100G是未來大帶寬承載的主流技術,線路側管道寬帶化,客戶側業(yè)務更加多樣化。在網(wǎng)絡側應用中,100G主要有兩種場景的應用技術,一種是基于100GE的承載,另一種是基于子速率ANY/ODU0/ODU1/ODU2/ODU3的復用調度技術。在100G引入初期,基于100GE路由器的承載是主要驅動力,是目前的剛性需求,應用場景會達到70%以上;對于第二種應用場景,會隨著100G的商用逐步步入視野,并隨著100G商用部署成本的降低將和40G/10G同時作為主流承載技術。此種應用場景下,100G大帶寬承載成了波分網(wǎng)絡更具實質意義的帶寬池,基于OTN的交叉架構下客戶側業(yè)務做到隨用隨取。
100G現(xiàn)網(wǎng)測試總結
各廠家100G原型機的推出和運營商現(xiàn)網(wǎng)測試加速了100G產業(yè)發(fā)展的步伐。近期較大規(guī)模的測試是2009年Telefónica本土的多廠家聯(lián)合測試,其中包括華為在內的3個廠商進行了100G測試。華為現(xiàn)網(wǎng)測試在Telefónica的80*10G WDM現(xiàn)網(wǎng)進行,測試基于華為OSN 6800 WDM/OTN傳輸平臺,傳輸鏈路基于正在使用的G.652光纖,單波傳輸速率達到了112G,無電中繼傳輸距離長達1022km,經(jīng)過20跳9維ROADM和2個MUX/DEMUX級聯(lián),實現(xiàn)10G/40G/100G混合傳輸,原10G現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務均正常運行。此次測試結果表明,現(xiàn)網(wǎng)無需任何改動,就能實現(xiàn)從10G到40G/100G的升級,有效地保護現(xiàn)網(wǎng)投資。
在國內,由中國電信北京研究院組織實施的中國電信、華為與康寧公司三方100G聯(lián)合測試成功發(fā)布,于2010年11月成功完成了100G超長距WDM傳輸技術實驗室測試,實現(xiàn)了超過3000公里的超長距離傳輸。這次測試是中國境內第一次100G超長距WDM傳輸實驗,同時也創(chuàng)造了全球陸地光纜傳輸系統(tǒng)100G WDM傳輸距離的最新紀錄。
100G現(xiàn)網(wǎng)應用的挑戰(zhàn)
盡管100G已初步具備商用條件,然而要實現(xiàn)真正商用還需要解決一些挑戰(zhàn)。首先,100G實現(xiàn)機理復雜,接收機還要采用相干和DSP處理,多數(shù)采用器件搭建,沒有完全ASIC化,而且相干應用功耗較大,到2012或2013年單板功耗值會達到280W左右,才能和10G能效相當。
此外,100G的引入還需要產業(yè)的成熟。目前100G關鍵器件雖可獲取,但還沒有實現(xiàn)量產,價格仍然較高。樂觀的是由于100G行業(yè)方案趨同,產業(yè)鏈會在初具商用規(guī)模后1至2年內加速成熟,催生100G在網(wǎng)絡實現(xiàn)規(guī)模應用。