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全网IP化高带宽需求拉动光网络新一轮技术升级

人民邮电报 张宾 郗豪辉?? 2011年04月26日 ?? 收藏0

  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激烈。同时,全网IP化也成为一个不争的事实,这一切将带来业务量的急剧增长和业务运营的新变化,运营商该如何应对全网IP化的增长趋势,如何承载大带宽需求成为当前重要的问题。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大踏步走向未来

  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正向前大步发展和完善,走向未来光网路的建设。

  不可否认,100G的标准化做得比较完善。IEEE、ITU-T和OIF三个组织分别对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的信号速率加以定义;ITU-T则定义了OTU4、ODU4的信号速率,分别为111809 973.568kbps、104794445.815kbps,保证了100GE作为客户信息映射到OTU信号的兼容性;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的OSNR容限降低4dB,色度色散容限是其1/6,PMD容限是其40%,非线性效应增强。目前业界基本一致认为,100G传输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传输技术是一项系统工程。

  100G调制格式目前主要有QPSK和OFDM两种,但需要在性能、复杂度、可实现性等方面取得平衡。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成为主流方案,其优点在于传输线路侧采用25G波特率,传输距离大于1000km,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,PMD电域处理容限大,无须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10×10GE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客户侧已经有商用的CFP模块,随着技术的发展,器件工艺越来越成熟,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对于相干电接收至关重要,需要在100Gbps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。烽火公司把握先机力挑重担,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160×100Gbps 2000公里的3U光传输系统的研究,采用业界最为先进的编码,有更良好的OSNR及DGD容限,更适合长距离传输。目前,烽火公司100G已经取得里程碑式的进展,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好的基础。

  OTN应用不断深入 助力光网络建设

  随着通信业务容量迅速扩大,特别是数据业务对核心网带宽的拉动,密集波分复用技术已经在国内各运营商省干、本地、城域范围内得到了广泛的应用。纵观国内建设规模,80×10G在干线上已经成为主流,40×10G的DWDM系统在城域和本地网中发展迅速。然而,传统的DWDM系统通常被认为只是点到点“线路技术”,在业务的调度与组网技术方面存在着不足。随着上层IP业务的迅速发展,要求底层的传输平台具有更多的灵活性和智能性,因此,OTN技术逐渐浮出水面。


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