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(shí)現(xiàn)上伴隨著一系列重大變革，包括偏振復(fù)用相位調(diào)制技術(shù)、基于數(shù)字信號(hào)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(qiáng)糾錯(cuò)編碼技術(shù)等。100G光傳輸采用數(shù)字相干接收機(jī)通過(guò)相位分集和偏振態(tài)分集將光信號(hào)的所有光學(xué)屬性映射到電域，利用成熟的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電域?qū)崿F(xiàn)了偏振解復(fù)用、信道損傷(CD、PMD、非線(xiàn)性效應(yīng))均衡補(bǔ)償、時(shí)序恢復(fù)、載波相位估計(jì)、符號(hào)估計(jì)和線(xiàn)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(wú)需考慮線(xiàn)路傳輸上的色度色散和偏振模色散的影響，這給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維帶來(lái)一系列好處，主要包括：

 

　　① 簡(jiǎn)化了傳輸線(xiàn)路上的光學(xué)色散補(bǔ)償和偏振解復(fù)用設(shè)計(jì)，線(xiàn)路設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單；

 

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

 

　　③ 消除了傳輸線(xiàn)路DCF光纖非線(xiàn)性效應(yīng)的影響，減少了線(xiàn)路放大器的數(shù)量和ASE噪聲的影響，降低了線(xiàn)路成本，提升了系統(tǒng)長(zhǎng)距傳輸能力；

 

　　④ 減小了線(xiàn)路傳輸時(shí)延，按照1km光纖5us的時(shí)延計(jì)算，消除DCF光纖所帶來(lái)的時(shí)延減少非常可觀，這對(duì)時(shí)延敏感的應(yīng)用環(huán)境意義重大；

 

　　⑤ 保護(hù)恢復(fù)時(shí)間小于50ms，(不同于40G系統(tǒng))100G數(shù)字信號(hào)處理自適應(yīng)色散補(bǔ)償算法收斂迅速，完全滿(mǎn)足電信級(jí)恢復(fù)時(shí)延要求。

 

　　烽火通信100G具備明顯優(yōu)勢(shì)

 

　　烽火通信作為光通信專(zhuān)家，從國(guó)內(nèi)第一套2.5G、10G、40G波分系統(tǒng)到首個(gè)100G波分工程，從國(guó)家100G“863”項(xiàng)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(shì)實(shí)現(xiàn)了100G從 DSP算法、 ASIC芯片、光模塊、板卡到系統(tǒng)的自主開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)交叉容量高達(dá)6.4T，成為全球僅有的兩大廠(chǎng)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(kāi)銷(xiāo)和編碼算法情況下，軟判決相對(duì)于硬判決可以獲得1.1dB以上編碼增益提升。對(duì)于主要受到非線(xiàn)性效應(yīng)限制的100G光傳輸系統(tǒng)，1dB糾錯(cuò)編碼增益對(duì)系統(tǒng)傳輸性能的提升遠(yuǎn)高于衰減或色散受限的光傳輸系統(tǒng)。根據(jù)中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信100G測(cè)試結(jié)果以及100G行標(biāo)，G.655光纖時(shí)采用軟判決傳輸距離比硬判決多6個(gè)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(dá)12.5dB，糾錯(cuò)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(duì)比

 

　　采用第二代40nm ASIC芯片，集成度高、功耗低

 

　　烽火100G單盤(pán)采用第二代40nm工藝ASIC芯片，100G收發(fā)合一單板僅占兩個(gè)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(kāi)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(gè)波道容量與本地業(yè)務(wù)容量差距不斷拉大。為提高通道帶寬利用效率，增強(qiáng)子業(yè)務(wù)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(tái)支持ODUk(k=0/1/2/2e/3/4)電交叉，交叉容量達(dá)6.4T，支持2M～100G速率任意業(yè)務(wù)(SDH業(yè)務(wù)、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、SAN存儲(chǔ)業(yè)務(wù)、OTN業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)等多種類(lèi)型業(yè)務(wù))接入。

 

 

　　圖2：烽火支線(xiàn)路分離與支線(xiàn)路合一解決方案

 

　　支持100G在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障精確定位

 

　　考慮到非線(xiàn)性效應(yīng)影響，OSNR作為一個(gè)傳輸光信號(hào)性能指標(biāo)已不適用于相位調(diào)制的光信號(hào)，但業(yè)界習(xí)慣于沿襲該指標(biāo)。基于PM-QPSK調(diào)制的100G光信號(hào)，其頻譜較寬，不適合采用類(lèi)似10G在線(xiàn)OSNR監(jiān)測(cè)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(cè)量精度好。

 

　　相對(duì)于OSNR，糾前誤碼率(Q值)更能全面反應(yīng)收發(fā)機(jī)之間的光傳輸性能。烽火網(wǎng)管系統(tǒng)可實(shí)時(shí)反映各通道Q值和監(jiān)測(cè)點(diǎn)光功率變化，提供實(shí)時(shí)預(yù)警分析以提高運(yùn)維效率。

 

　　國(guó)家干線(xiàn)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(chǎng)，全球承建干線(xiàn)達(dá)300余條。在2012-2013年三大運(yùn)營(yíng)商O(píng)TN集采中更是表現(xiàn)優(yōu)異。2012年6月，在中國(guó)電信OTN集采中，烽火通信中標(biāo)31個(gè)項(xiàng)目中的12個(gè)，獲得40%市場(chǎng)份額；2012年12月，中標(biāo)中國(guó)聯(lián)通東部干線(xiàn)，獲得60%市場(chǎng)份額；2013年初，獲得中國(guó)移動(dòng)西部環(huán)、東北環(huán)2個(gè)省際骨干網(wǎng)絡(luò)OTN新建設(shè)工程，覆蓋全國(guó)20多個(gè)重要省份。2013年3月， 繼中國(guó)移動(dòng)100G集采之后，烽火通信又成功中標(biāo)聯(lián)通兩個(gè)100G試驗(yàn)網(wǎng)中的天津-濟(jì)南-鄭州干線(xiàn)，進(jìn)一步體現(xiàn)了烽火通信在100G領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)實(shí)力。

 

　　在國(guó)際市場(chǎng)上，烽火100G OTN也有不俗表現(xiàn)，已廣泛應(yīng)用于東南亞、中東、獨(dú)聯(lián)體等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，先后在馬來(lái)西亞、泰國(guó)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(yàn)。

 

　　光傳輸網(wǎng)在經(jīng)歷了2.5G、10G、40G等多個(gè)發(fā)展階段后，2013年正式跨入100G時(shí)代。緊隨中國(guó)移動(dòng)OTN集采、中國(guó)聯(lián)通100G集采之后，中國(guó)電信近期也發(fā)布了100G集采公告，將在今年夏天開(kāi)啟電信100G OTN集采，集采量預(yù)計(jì)超過(guò)2500塊100G OTU，將刷新此前由中國(guó)移動(dòng)創(chuàng)造的全球最大規(guī)模100G商用記錄。隨著三大運(yùn)營(yíng)商緊鑼密鼓進(jìn)行100G OTN集采，國(guó)內(nèi)100G商用正在進(jìn)入高潮期，正式開(kāi)啟100G市場(chǎng)未來(lái)的“黃金十年”。