新技术助力100G商业网络部署

  移动通信网消息,移动互联网的飞速发展、互联网应用的日渐丰富以及视频等大带宽业务的兴起,正在深刻地改变着人们的生活。网络、视频、大规模存储、共享等数据业务传送需求日益增长,业务应用的深层次变革在给广大用户带来生活便捷的同时,随之增长的业务流量及网络带宽的压力持续的考验着我们的网络传输质量,但是不论面向用户的网络应用如何变化,所有的业务最终都依赖于光网络的高速传送。如何构建高速率、稳定可靠的传送网络,将是全球运营商必须长期面对的课题。

  迎接挑战

  IP业务的兴起,使得建设高速率网络成为运营商的首要目标。在这一背景下,光网络正在持续演进,DWDM光网络从2.5G系统发展到10G,进而到40G,如今正在大踏步迈向100G。100G系统光网络作为革命性的光网络技术,拥有更多的技术优势和更强的网络生命力,但是作为新兴技术,100G系统网络同样面临诸多挑战。

  高速率光传输受到了光纤色度色散、偏振模色散(PMD)以及非线性效应的影响,传输距离受到严重限制。理论上,色散容限随着传输速率的平方而减少,业界目前通用10G系统色散容限为800ps/nm,40G系统色散容限只有10G系统的1/16,100G系统色散容限只有10G系统的1/100。因此,为了实现100G超高速光传输,必须降低系统对光信噪比(OSNR)以及色散容限的要求,克服非线性效应的影响。

  调制方式的变革

  调制技术是WDM/OTN网络研究的热点。随着网络速率的升级和传输距离的延长,WDM/OTN长距离传输主要受四项物理条件限制,分别是OSNR、CD、PMD受限以及非线性效应。这些物理因素全部受调制速率影响,速率越高,影响越明显。为满足运营商网络平滑升级的需要,WDM设备从10G到40G,再到100G,系统升级过程普遍采用更为先进的信号调制技术,以解决因为速率提升而带来的问题。

  相干光通信技术是100G最核心的技术优势。相干光通信技术使得一些原本在光域无法彻底解决的问题在电域完美解决,并将一些复杂功能都集中到DSP(数字信号处理器)芯片中,电芯片在可扩展性方面的优势为性能提升和成本下降带来了巨大的空间。相关调制方式也由10G时代的强度调制发展至40G时代的相位调制,进而发展至100G时代偏振态复用结合相位调制的PM-QPSK调制方式。

  100G调制技术

  光通信业内,目前关于100G的调制技术众多,但QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)无疑是100G调制方式的最佳选择,业务速率经过调制后,比特率将达到112Gbps或者更高。对于100G WDM/OTN网络,如果直接采用QPSK调制,会对WDM/OTN系统的光电器件质量提出非常高的要求,无论是色度色散容限、偏振模色散容限,还是非线性效应处理。针对这些问题,业界目前主要采用PM-QPSK(Polarization Multiplexed-Quadrature Phase Shift Keying)。


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