解析100G傳輸技術(shù)與組網(wǎng)應用

隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)骨干帶寬以每年約50％的速度增長(cháng)，以及寬帶用戶(hù)（IPTV、視頻點(diǎn)播及3G業(yè)務(wù)等）和帶寬饑渴型應用的增加，為業(yè)務(wù)匯聚與核心網(wǎng)絡(luò )應用提供100GE已成為網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商、大型互連網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商的迫切需要。40G傳輸系統已不能滿(mǎn)足當前幾何式增長(cháng)的帶寬需求，目前部分數據流量繁忙的骨干網(wǎng)上業(yè)已呈現出傳送帶寬緊缺的趨勢。100G傳輸技術(shù)成為眾望所歸的解決方案 ，正逐步規模商用。

　　波分系統從2.5G到10G，從10G到40G，一直面臨著(zhù)一系列的物理限制。線(xiàn)路速率再次提升到100G，這些物理限制因素仍然存在，產(chǎn)生的傳輸損傷也更為嚴重。而100G技術(shù)的發(fā)展，主要是不斷地克服這些因素的影響。

　　一、100G傳輸系統面臨的挑戰

　　按照傳統波分系統的發(fā)展模式， 100G傳輸系統將面臨更高的系統OSNR、更高的色散容限和更強的非線(xiàn)性效應影響等諸多挑戰。

　　1、要求更高的系統OSNR

　　波分傳輸系統采用光放大器來(lái)克服光纖損耗，延長(cháng)無(wú)電中繼傳輸距離，光放大器在對光信號進(jìn)行功率放大的同時(shí)也引入了噪聲信號，另一方面，在波特率提升時(shí)，光接收機的帶寬也需要隨之而線(xiàn)性增加，而更寬的接收機帶寬將使得更高功率的噪聲進(jìn)入接收機的判決電路，從而會(huì )造成誤碼率的增加，這樣就必須要求OSNR容限提升。

　　2、要求更高的色散容限

　　光信號在光纖中的色散效應來(lái)自調制光信號的光譜中的不同頻率成分在光纖中的傳輸速度不同，從而導致承載業(yè)務(wù)信號的一串光脈沖發(fā)生畸變，導致相鄰光脈沖之間的碼間干擾，從而產(chǎn)生誤碼。傳輸光信號的色散容限與光信號的光譜寬度成反比，同時(shí)和光信號的時(shí)域寬度（脈沖周期）成正比。對于100G信號，由于其光信號的波特率提升，其光譜寬度會(huì )相應提升，其時(shí)域波形周期也會(huì )隨之降低，如果100G同樣采用傳統的OOK/ASK調制方法（二進(jìn)制振幅鍵控），則其色散容限將非常小，現有的DCM補償方式已經(jīng)完全不能滿(mǎn)足要求。對于100G傳輸，色散容限問(wèn)題已經(jīng)成為嚴重的問(wèn)題，而傳統的光學(xué)色散補償的方法已經(jīng)不能克服色散容限降低帶來(lái)的危害，必須采用更新的補償措施，才能使100G傳輸成為可能。

　　同色度色散（CD）一樣，偏振模色散（PMD）也同樣限制著(zhù)高速波分系統的傳輸能力。偏振模色散（PMD）是指對相同頻率的光，只要其偏振模式不同，光纖也會(huì )導致其傳播速度不同，偏振模色散會(huì )導致光纖傳輸系統的碼間干擾（ISI），進(jìn)而引起誤碼和系統代價(jià)。

　　如果100G同樣采用傳統的OOK/ASK調制方法（二進(jìn)制振幅鍵控），其PMD容限不足1ps，無(wú)法達到工程預算要求。在100G傳輸系統中，PMD容限也被認為是一個(gè)非常嚴重的問(wèn)題，常規的強度調制-直接檢測（IM-DD）碼型調制及接收方式無(wú)法滿(mǎn)足系統設計要求，在技術(shù)上必須尋找新的解決方案。

　　3、光纖非線(xiàn)性效應增強

　　光纖非線(xiàn)性效應的強弱與入纖光功率、光信號的光譜寬度、調制碼型特性、光纖色散系數以及跨段數目均有關(guān)系，光信號的調制速率越高，對光纖非線(xiàn)性效應的忍耐程度越低。而一些特殊的碼型調制技術(shù)技術(shù)，如相位調制、RZ碼型調制等，有利于增強傳輸碼型對光纖非線(xiàn)性效應的抵抗能力。100G傳輸系統，如果要克服由于調制速率提升而帶來(lái)的更差的非線(xiàn)性忍耐度，就必須從調制技術(shù)上尋找新突破。

100G傳輸技術(shù)的發(fā)展：有效克服長(cháng)距離傳輸限制#e#

　　二、100G傳輸新技術(shù)的發(fā)展，有效克服長(cháng)距離傳輸限制