融合網(wǎng)|DWRH.net專稿  電信世界正逐步形成充滿競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)的局面，傳輸與數(shù)據(jù)通信融合已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。在國(guó)內(nèi)，伴隨三大主流運(yùn)營(yíng)商全業(yè)務(wù)的不斷深化，業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)更加全面和空前的激烈。與時(shí)同時(shí)，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為光網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展注入了新的活力，其中100G、OTN、PTN為主的新技術(shù)也漸漸走入了我們的視野，到越來越多的重視，業(yè)界主流設(shè)備供應(yīng)商以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商都參與到的研究和建設(shè)中來，逐漸開啟下一代光網(wǎng)絡(luò)的新紀(jì)元。

開啟高速傳輸  100G漸行漸近

也許是“光的冬天”時(shí)間太久，40G WDM還沒有真正步入光通信的舞臺(tái)，100G 速率的WDM接踵而來; 也許業(yè)務(wù)發(fā)展太快，40G 還沒有來得急施展拳腳，100G 已經(jīng)躍躍欲試。當(dāng)人們漸漸的走出“該不該發(fā)展40G”討論，重新對(duì)40G樹立信心的時(shí)候，100G又走入了我們的視野，甚至有人提出，40G不必急，等一等100G。經(jīng)過技術(shù)的探討與爭(zhēng)論，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的制定與規(guī)范，100G “忽如一夜春風(fēng)來，千樹萬樹梨花開”， 是 如此接近的走入我們的視野。作為新一代光網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)軍技術(shù)，當(dāng)前正值100G大規(guī)模應(yīng)用的啟動(dòng)前夕。

誠(chéng)然，技術(shù)的進(jìn)步總是伴隨都會(huì)一些新的障礙，在高速100Gb/s的發(fā)展過程中，也同樣提出了很多新的技術(shù)問題。100Gb/s信號(hào)由于單信道速率的提升，對(duì)OSNR要求相對(duì)于40Gb/s提高4dB，相對(duì)于10Gb/s提高10dB；色散容限與PMD容限均下降為40Gb/s的1/3；同時(shí)100Gb/s受非線性等傳輸損傷的影響將更嚴(yán)重。為達(dá)到與現(xiàn)有10Gb/s或40Gb/s DWDM網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)?shù)膫鬏斝阅�，包括調(diào)制與編碼、相干接收、新型FEC等關(guān)鍵技術(shù)需要被用到100Gb/s具體實(shí)現(xiàn)方案中。

目前，100G調(diào)制格式目前主要有QPSK和OFDM兩種，但現(xiàn)在業(yè)界基本已經(jīng)達(dá)成共識(shí)100G碼型將必須歸一到（D）QPSK碼型上。OIF建議采用復(fù)用-正交相位調(diào)制（PM-QPSK）或偏振復(fù)用-差分正交相位調(diào)制（PM-DQPSK）作為100Gb/s的主流調(diào)制技術(shù)，其中偏振復(fù)用首先將信號(hào)傳輸波特率降低一半，QPSK相位調(diào)制又可將之再降低一半，這樣100Gb/s信號(hào)實(shí)際波特率降為25Gbaud/s，考慮信號(hào)傳輸?shù)南嚅_銷以及FEC編碼后，其實(shí)際特率在25Gbaud/s~32Gbaud/s之間，這樣的信號(hào)帶寬使得100Gb/s用于50GHz間隔DWDM系統(tǒng)成為可能。理論上說，PM-(D)QPSK在未采用相干解調(diào)技術(shù)時(shí)，假如不考慮偏振解復(fù)用引入的代價(jià)，100Gb/s在OSNR靈敏度和色散容限上，應(yīng)該是介于40Gb/s系統(tǒng)的DPSK與DQPSK之間的。但由于每個(gè)偏振態(tài)都存在四個(gè)相位關(guān)系，PM-(D)QPSK比D(Q)PSK更易于受到非線性影響，特別是交叉相位調(diào)制（XPM）的干擾，在與具有OOK調(diào)制的鄰道信號(hào)混傳時(shí)表現(xiàn)的尤為明顯。相干接收是100Gb/s系統(tǒng)中非常重要的技術(shù)，直接決定了系統(tǒng)的傳送性能。相干接收利用信號(hào)光與本振光混頻，在電域中對(duì)信號(hào)進(jìn)行偏振估計(jì)和相位估計(jì)，同時(shí)相干接收中本振光源可在一定程度上補(bǔ)償信號(hào)光功率的損耗，可比非相干獲得更高的接收機(jī)靈敏度，同樣也可獲得更好的OSNR靈敏度。相干接收的核心技術(shù)在于電域，非相干的核心技術(shù)在光域�？紤]到器件的遠(yuǎn)期成本，電域多采用ASIC封裝，雖然早期投片成本較高，但容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，一致性較好，成本下降趨勢(shì)很快；光域器件成本一般隨器件復(fù)雜度成倍增加，且量產(chǎn)成品率也低于電器件。高速ADC和DSP產(chǎn)品化一直以來成為100Gb/s相干通信的技術(shù)瓶頸。隨著ASIC封裝工藝提高，40nm的CMOS工藝已逐步成熟，功耗進(jìn)一步降低已完全可用于封裝到光模塊中。

目前業(yè)界已成熟的ADC最高采樣率能做到56GS/s，對(duì)于112Gb/s信號(hào)可實(shí)現(xiàn)全采樣。對(duì)127Gb/s信號(hào)全采樣需要65GS/s的ADC，否則由于欠采樣引入的OSNR代價(jià)大約有0.5dB，這在一定程度上會(huì)削弱20%開銷FEC的增益。使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來均衡補(bǔ)償傳輸信道損傷是100Gb/s相干通信的主流實(shí)現(xiàn)方案， 100Gb/s信號(hào)經(jīng)數(shù)字信號(hào)處理后，色散容限往往可達(dá)到數(shù)萬ps/nm，DGD容限也可做到100ps以上，一方面可減少線路色散補(bǔ)償光纖（DCF）的使用，抑制非線性損傷的影響；另一方面自適應(yīng)線路色散變化的響應(yīng)速度非常快，避免了40Gb/s使用TDC的弊端；另外100Gb/s也避開了40Gb/s某些碼型對(duì)線路PMD受限的尷尬。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)除了補(bǔ)償色散、PMD等線性損傷之外，也將朝著開發(fā)非線性損傷均衡算法的方向發(fā)展。(責(zé)任編輯：admin)