100G技術(shù)革命

 

　　不同于以往的2.5G/10G/40G波分傳輸系統(tǒng)，100G光傳輸在實現(xiàn)上伴隨著一系列重大變革，包括偏振復用相位調(diào)制技術(shù)、基于數(shù)字信號處理的數(shù)字相干接收技術(shù)和基于軟判決的第三代超強糾錯編碼技術(shù)等。100G光傳輸采用數(shù)字相干接收機通過相位分集和偏振態(tài)分集將光信號的所有光學屬性映射到電域，利用成熟的數(shù)字信號處理技術(shù)在電域?qū)崿F(xiàn)了偏振解復用、信道損傷(CD、PMD、非線性效應)均衡補償、時序恢復、載波相位估計、符號估計和線性解碼。

 

　　數(shù)字相干接收技術(shù)使得光傳輸系統(tǒng)具有足夠的色散容限和偏振模容限，無需考慮線路傳輸上的色度色散和偏振模色散的影響，這給網(wǎng)絡建設(shè)和運維帶來一系列好處，主要包括：

 

　?、?簡化了傳輸線路上的光學色散補償和偏振解復用設(shè)計，線路設(shè)計更簡單；

 

　　② 消除了低PMD光纖的依賴，適用于各種規(guī)格的傳輸光纖，方便光纖線路速率升級；

 

　?、?消除了傳輸線路DCF光纖非線性效應的影響，減少了線路放大器的數(shù)量和ASE噪聲的影響，降低了線路成本，提升了系統(tǒng)長距傳輸能力；

 

　　④ 減小了線路傳輸時延，按照1km光纖5us的時延計算，消除DCF光纖所帶來的時延減少非?？捎^，這對時延敏感的應用環(huán)境意義重大；

 

　?、?保護恢復時間小于50ms，(不同于40G系統(tǒng))100G數(shù)字信號處理自適應色散補償算法收斂迅速，完全滿足電信級恢復時延要求。

 

　　烽火通信100G具備明顯優(yōu)勢

 

　　烽火通信作為光通信專家，從國內(nèi)第一套2.5G、10G、40G波分系統(tǒng)到首個100G波分工程，從國家100G“863”項目到單波T比特，在超高速、大容量光傳輸領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先水平。

 

　　掌握100G核心技術(shù)，交叉容量大

 

　　烽火通信依靠自身技術(shù)優(yōu)勢實現(xiàn)了100G從 DSP算法、 ASIC芯片、光模塊、板卡到系統(tǒng)的自主開發(fā)，系統(tǒng)交叉容量高達6.4T，成為全球僅有的兩大廠商之一。

 

　　軟判決大幅提升100G傳輸性能

 

　　軟判決有效提高FEC編碼增益，一般而言，在相同開銷和編碼算法情況下，軟判決相對于硬判決可以獲得1.1dB以上編碼增益提升。對于主要受到非線性效應限制的100G光傳輸系統(tǒng)，1dB糾錯編碼增益對系統(tǒng)傳輸性能的提升遠高于衰減或色散受限的光傳輸系統(tǒng)。根據(jù)中國移動、中國電信100G測試結(jié)果以及100G行標，G.655光纖時采用軟判決傳輸距離比硬判決多6個跨段，傳輸距離提升60%。

 

　　烽火軟判決7% HD-FEC和13% SD-LDPC FEC相結(jié)合，編碼增益高達12.5dB，糾錯極限為2.5e-2，確保傳輸健壯性。

 

 

圖1：軟判決與硬判決傳輸性能對比

 

　　采用第二代40nm ASIC芯片，集成度高、功耗低

 

　　烽火100G單盤采用第二代40nm工藝ASIC芯片，100G收發(fā)合一單板僅占兩個槽位，典型功耗僅為業(yè)界三分之二。

 

　　100G與OTN技術(shù)相結(jié)合，烽火通信開啟100G可控可管新模式

 

　　為提高光纖傳輸容量，WDM系統(tǒng)通道速率不斷提升，單個波道容量與本地業(yè)務容量差距不斷拉大。為提高通道帶寬利用效率，增強子業(yè)務匯聚和調(diào)度靈活性，基于ODUk的電交叉能力非常重要。烽火通信100G OTN平臺支持ODUk(k=0/1/2/2e/3/4)電交叉，交叉容量達6.4T，支持2M～100G速率任意業(yè)務(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)務等多種類型業(yè)務)接入。

 

 

　　圖2：烽火支線路分離與支線路合一解決方案

 

　　支持100G在線監(jiān)測，實現(xiàn)故障精確定位

 

　　考慮到非線性效應影響，OSNR作為一個傳輸光信號性能指標已不適用于相位調(diào)制的光信號，但業(yè)界習慣于沿襲該指標。基于PM-QPSK調(diào)制的100G光信號，其頻譜較寬，不適合采用類似10G在線OSNR監(jiān)測的帶內(nèi)法，為此烽火采用副載波調(diào)制方式估算OSNR值，技術(shù)成熟，測量精度好。

 

　　相對于OSNR，糾前誤碼率(Q值)更能全面反應收發(fā)機之間的光傳輸性能。烽火網(wǎng)管系統(tǒng)可實時反映各通道Q值和監(jiān)測點光功率變化，提供實時預警分析以提高運維效率。

 

　　國家干線建設(shè)的主力軍

 

　　目前，烽火通信的高速光傳輸系統(tǒng)已廣泛布局海內(nèi)外市場，全球承建干線達300余條。在2012-2013年三大運營商OTN集采中更是表現(xiàn)優(yōu)異。2012年6月，在中國電信OTN集采中，烽火通信中標31個項目中的12個，獲得40%市場份額；2012年12月，中標中國聯(lián)通東部干線，獲得60%市場份額；2013年初，獲得中國移動西部環(huán)、東北環(huán)2個省際骨干網(wǎng)絡OTN新建設(shè)工程，覆蓋全國20多個重要省份。2013年3月， 繼中國移動100G集采之后，烽火通信又成功中標聯(lián)通兩個100G試驗網(wǎng)中的天津-濟南-鄭州干線，進一步體現(xiàn)了烽火通信在100G領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)實力。

 

　　在國際市場上，烽火100G OTN也有不俗表現(xiàn)，已廣泛應用于東南亞、中東、獨聯(lián)體等多個國家和地區(qū)，先后在馬來西亞、泰國及中東地區(qū)獲得規(guī)模部署，積累了豐富的現(xiàn)網(wǎng)部署經(jīng)驗。

 

　　光傳輸網(wǎng)在經(jīng)歷了2.5G、10G、40G等多個發(fā)展階段后，2013年正式跨入100G時代。緊隨中國移動OTN集采、中國聯(lián)通100G集采之后，中國電信近期也發(fā)布了100G集采公告，將在今年夏天開啟電信100G OTN集采，集采量預計超過2500塊100G OTU，將刷新此前由中國移動創(chuàng)造的全球最大規(guī)模100G商用記錄。隨著三大運營商緊鑼密鼓進行100G OTN集采，國內(nèi)100G商用正在進入高潮期，正式開啟100G市場未來的“黃金十年”。