【摘 要】本文主要介绍当前光网络技术的现状,并重点对于100G、40G、OTN、PTN技术发展进行详细的描述,特别针对各种技术的应用情况做了详尽分析,最后对下一步光网络技术的发展方向进行了展望。
关键词:光传送网;100G DWDM;40G DWDM;分组传送网 【Abstract:】This paper first introduced the technology of the current optical network, and focus on the Development of the 100G, 40G, OTN,PTN technology, Specifically for the application of various techniques to do a detailed analysis, and finally to the next optical network technology development were discussed. Key words: OTN ;100G DWDM;40G DWDM; PTN
伴随全业务运营的不断深入,国内三大运营商业务的竞争更加全面和空前的激烈。同时,全网IP化也正为了一个不争的事实,这一切将带来业务量的急剧增长和业务运营的新的变化,运营商该如何应对全网IP化的增长趋势,如何承载高带宽需求成为一直是一个摆在当前重要的问题。40G、100G、OTN、PTN技术也正是在这种需求的驱动下,越来越受到人们的关注。
业务驱动100G大跨步走向未来
当大家的焦点还在40G的商用时,2010年6月100GE标准的通过给了100G华丽的出场,在业务的驱动下,100G正在大跨步的发展和完善,走向未来光网路的建设。
不可否认,100G在标准化做得比较完善。IEEE、ITU-T和OIF三家分别对100G相关的技术进行了定义。IEEE主要集中对100G的客户以太网信号定义,103.125G为100GE的信号速率;ITU-T则定义了OTU4,ODU4的信号速率,分别为111809 973.568 kbit/s、 104 794 445.815 kbit/s,保证了100GE作为客户信息映射到OTU信号是的兼容性问题;OIF主要定义了相关的电接口,同时也展开了对DP-QPSK码型的100G长距传输研究。
与40G相比,100G在OSNR容限降低4dB、色度色散容限降低6倍、PMD容限降低2.5倍,非线性效应增强,目前业界基本一致认为,100G传输的需要解决四大关键技术,即100G线路传输技术、100GE接口技术、100GE封装映射技术和100G关键器件技术,其中包括G.709封装和超强FEC技术、调制格式、ODUk交叉技术、系统传输监控与调整技术、色散管理技术、低噪声指数放大技术,所以100G传输技术一项系统工程。
图1:100G传输关键技术
100G调制格式目前主要有QPSK和OFDM两种,但需要对性能、复杂度、可实现性上取得平衡。但无论是哪种方案,业界已认识到100G码型必须归一到QPSK码型上,其中PM-QPSK成为为主流方案,优点在于传输线路侧采用25G波特率、传输距离大于1000 km、兼容50GHz信道间隔、电域偏振解复用,成本低于光域接收机光学结构简单,无需延时线干涉仪或平衡检测色度色散,PMD电域处理容限大,无需光域处理光级联滤波效应低,缺点在于发射机光学结构复杂 、交叉相位调制效应容限低 、高速DAC和ASIC芯片复杂 。100G与客户侧设备的接口为100GBASE-LR4和100GBASE-ER4,采用CFP模块,主流采用10x10GE短距离互联的LAN接口技术,通常是并行的10根光纤或者10个C/DWDM传输100GE业务,传输距离为10km和40km,此方案可以重用现有的10GE器件,比较成熟。目前100G客户侧已经有商用经的CFP模块,随着技术的发展,器件商工艺越来越成熟,CFP成品率不断提高。100GE适配到OTN时,可映射到OTU4中,也可反向复用到OTU2/3之中。根据100GE接口的具体实现形式,存在多条封装映射路径,最主要是100GE串行信号映射到ODU4。 100G关键器件中光模块和高速DSP影响最大。只有高速光模块才能实现100Gbps 速率的调制。DSP则对于相干电接收至关重要,需要在100G高速率数字处理技术取得突破时,才能实现软判决、相干电接收的复杂电处理,从而提高接收灵敏度,加大100G 的传输距离。
目前100G技术已并非商用瓶颈,而产品性价比则成为商用的主要抑制因素。虽然目前100G产品性价比并不高,但其最终会达到商用需求,而且我们相信,随着市场整体需求的提高,产品价格会很快下降。
烽火通信作为国内主流的光传输设备供应商,一直坚持自主创新、自主研发的道路,早在2006年就已经对100G进行战略布局。烽火公司窥先机力挑重担,并先后承担国家973项目“超高速超大容量超长距离光传输基础研究”和国家863项目“100GE光以太网关键技术研究与系统传输试验平台研制”项目,开展了对160×100Gb/s 2000公里的3U光传输系统开展研究,将采用业界最为先进的编码,有更良好的OSNR及DGD容限,更适合长距传输。目前,烽火公司100G已经取得里程碑进展,解决了诸多100G的关键技术难题,为后续的产品应用打下了良
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