100G OTN關(guān)鍵要求

 

　　長途傳輸系統(tǒng)升級到100Gbit/s OTN系統(tǒng)，主要要實現(xiàn)以下幾方面要求：

 

　　1)支持50GHz的通道間距；

 

　　2)色散（CD）容限 ±700ps/nm；

 

　　3)偏振模色散（PMD）容限10ps (DGD平均值)；

 

　　4)能夠在現(xiàn)有的DWDM網(wǎng)絡和OTN網(wǎng)絡中平滑升級；

 

　　5)不對現(xiàn)有的DWDM通道信號產(chǎn)生重大串擾代價。

 

　　100Gbit/s OTN系統(tǒng)升級要求必須要滿足以上所有要求，目前可以通過具有相干檢測功能的100G PM-QPSK調(diào)制模式來滿足這些要求。

 

　　100Gbit/s PM-QPSK關(guān)鍵技術(shù)特性

 

　　A.OSNR性能改善

 

　　具有相干檢測功能的PM-QPSK比二進制（OOK）提供了大約6dB的光信噪比的靈敏度改善。100 Gbit/s 的容量是10Gbit/s 的10倍，所以100Gbit/s 的調(diào)制方案需要提供比10Gbit/s OOK碼型高10dB 的性能。相干檢測的關(guān)鍵優(yōu)勢在于光波相位信息可以傳遞到數(shù)字領(lǐng)域，因而可以利用強大的電子色散補償（EDC）能力，使用非常低的代價清理信號失真。因此，通過使用100Gbit/s PM-QPSK與 EDC，相干檢測的技術(shù)可以獲得6dB的改善（與直接檢測OOK相比）； 利用高編碼增益FEC可得2-3dB 的改善；由于減少CD和PMD的傳輸代價，再有1—2dB的改善。這樣，總改善能達到9—11dB， 使得100Gbit/s PM-QPSK接近10Gbit/s OOK系統(tǒng)光信噪比的靈敏度。這就意味著，100Gbit/s可以在應用上達到目前的10Gbit/s系統(tǒng)傳輸距離。

 

　　B.色散（CD）容限

 

　　具有電子色散補償（EDC）功能的調(diào)制解調(diào)器芯片，可不需外部可調(diào)諧色散補償器。芯片色散補償?shù)目偭渴菦Q定于有限脈沖響應（FIR）自適濾波器的2個因素：拍點（tap）數(shù)量和拍點延時量。10Gbit/s DWDM的部署主要利用色散補償光纖（DCF）以限制在殘余的色散在10Gbit/s OOK接收器容限內(nèi)（通常是+/-400ps/nm），在這個范圍內(nèi)100Gbit/s PM-QPSK EDC是很容易做到的。

 

　　C. 偏振模色散（PMD）容限

 

　　具有電子色散補償（EDC）調(diào)制解調(diào)器芯片還可以用于PMD的補償。 PMD補償?shù)囊粋€關(guān)鍵是必須要非常快地跟蹤網(wǎng)絡上高速偏振動態(tài)的變化。這同色散補償是非常不一樣的，那是因為色散的變化是比較靜態(tài)的（變化量非常緩慢而且很少），通常是由光纖溫度變化所引起的。

　　D.相位調(diào)制

 

　　相位調(diào)制在40G系統(tǒng)中的廣泛應用，進一步推動了這項技術(shù)在100G中的成熟。利用QPSK技術(shù)可以使光載波攜帶的信息量增大一倍，與偏振復用的結(jié)合使得100G信號波特率降低到約25Gbaud/s，因此能夠應用在50GHz間隔的OTN系統(tǒng)中，同時也降低了信號對光纖非線性容忍度的要求。

 

　　E.偏振復用

 

　　利用光信號的兩個偏振態(tài)之間相互正交特性來實現(xiàn)在同一個光載波上攜帶兩路信息，使得信號碼元速率下降一半。偏振復用是比較成熟的技術(shù)，在40G系統(tǒng)中已有過工程應用，而對于100G已然成為一項不可或缺的技術(shù)。偏振復用對于發(fā)射機來說只需要一些比較簡單的無源器件即可實現(xiàn)，而難點主要在于接收機的解偏部分。但隨著相干檢測技術(shù)的不斷成熟，偏振解復用已能夠非常容易地在電域中被處理。

 

　　烽火通信100G解決方案

 

　　烽火通信早在2006年就已經(jīng)對100G進行戰(zhàn)略布局，先后承擔了國家“973”項目“超高速、超大容量、超長距離光傳輸基礎(chǔ)研究”和國家“863”項目“100GE光以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)傳輸試驗平臺研制”項目，并開展了對160×100Gbit/s 2000公里的3U光傳輸系統(tǒng)的研究，取得了一系列重大核心的突破。目前，烽火已成功推出商用化的100G OTN/DWDM產(chǎn)品，而且在全球率先完成單波道超Tbit系統(tǒng)超千公里測試，C波段實現(xiàn)了1根光纖承載30.7Tbit/s信號，繼續(xù)引領(lǐng)業(yè)界發(fā)展潮流。

 

　　2011年底，烽火通信攜手中國電信率先完成了國內(nèi)首個集團級運營商的100G傳輸系統(tǒng)測試。本次測試烽火通信采用業(yè)界公認的100G DWDM長距離傳輸調(diào)制碼型，基于相干檢測的PDM-QPSK，完成80x100G超過1500km的光纖傳輸。不僅在產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性上展現(xiàn)了自身的技術(shù)領(lǐng)先地位，也標志著100G正式跨越了技術(shù)瓶頸，已全面迎來規(guī)模商用時代。目前烽火公司已經(jīng)成熟商用的100G產(chǎn)品正式命名為FONST 5000，該產(chǎn)品可支持多業(yè)務、大容量、全透明的傳輸組網(wǎng)應用，主要定位于骨干核心層，也可應用于本地網(wǎng)、城域網(wǎng)核心和匯聚層，可全面支持各種靈活的電層（ODUK）光層（ROADM）業(yè)務調(diào)度，并實現(xiàn)100M~100G速率等多種業(yè)務的接入，包括SDH業(yè)務、以太網(wǎng)業(yè)務、SAN存儲業(yè)務、OTN業(yè)務、視頻業(yè)務等。

 

　　FONST 5000提供完善的100G解決方案：提供100G支線路合一以及支線路分離單盤，實現(xiàn)ODU0、ODU1、ODU2、ODU3顆粒到ODU4顆粒的匯聚；線路側(cè)采用相干PM-QPSK編碼技術(shù)，實現(xiàn)100G最終解決方案；強大的數(shù)據(jù)業(yè)務處理能力：集成二層交換功能，能實現(xiàn)以太網(wǎng)的的匯聚，提高帶寬利用率；PTP時鐘功能：FONST 5000支持物理層時鐘同步以及以太網(wǎng)時間同步功能，并提供外部時鐘輸入輸出接口，同時支持IEEE 1588 V2時間同步協(xié)議。

 

　　我國100G國家標準已經(jīng)定稿，三大運營商對100G的研究從實驗室測試轉(zhuǎn)向了現(xiàn)網(wǎng)試點，預計我國有望年內(nèi)啟動100G部署，2013年開始規(guī)模部署。作為中國光通信的“發(fā)源地”，烽火通信充分利用烽火科技這個國內(nèi)最全面的光通信產(chǎn)業(yè)集團，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)100G器件和芯片的自主化生產(chǎn)，并掌握了相關(guān)核心技術(shù)和專利。烽火通信作為國內(nèi)主流的光通信解決方案提供商，一定會為各大運營商100G工程的穩(wěn)定運行保駕護航。