華為40G DWDM傳輸解決方案簡(jiǎn)析

　　40G傳輸商用化步伐正在加速

　　進(jìn)入2008年后，全球40G傳輸商用化進(jìn)程出現明顯的加速趨勢，開(kāi)始規模部署。其中，北美的AT&T、Sprint都在籌備40GDWDM全國骨干商用網(wǎng)絡(luò )，XO、 Hibernia已建成40G傳輸網(wǎng)絡(luò )并投入使用；在歐洲，40G傳輸的建設項目正在大量出現，Telefonica、DT、FT、BT、KPN、TI、 Arcor、Viatel等先后啟動(dòng)40GDWDM網(wǎng)絡(luò )建設或試點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )建設；在獨聯(lián)體，TransTeleCom的長(cháng)途骨干網(wǎng)上已經(jīng)成功開(kāi)通40G業(yè)務(wù)，Rostelecom準備年內完成建設；在亞太，NTT、越南VNPT、馬來(lái)西亞電信等將在年底完成40G商用網(wǎng)建設；在國內，中國電信、中國網(wǎng)通也正在籌備40G傳輸商用網(wǎng)計劃。

　　商用化進(jìn)程的加速也帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，主流器件供應商紛紛加快產(chǎn)能的增長(cháng)，不但可以支持規模商用，同時(shí)也使40G設備價(jià)格呈現快速下降趨勢。

　　40G傳輸技術(shù)上的考慮和選擇

　　相對于以往的10G傳輸系統，采用差異化的調制編碼格式成為40G傳輸系統的最顯著(zhù)特點(diǎn)。40G傳輸在同等物理條件下與10G傳輸系統相比，信噪比（OSNR）要求提高4倍（6dB），色度色散容限降低16倍，偏振模色散（PMD）容忍能力降低4倍，非線(xiàn)性效應也變得更加明顯。為克服這些限制，以達到商用要求，有多種手段可用，包括超強FEC技術(shù)、RAMAN放大技術(shù)、色散管理技術(shù)、調制編碼技術(shù)、偏振管理技術(shù)以及反向復用等，其中調制編碼技術(shù)是最為關(guān)鍵的手段。目前調制編碼技術(shù)選擇眾多，有基于強度調制的NRZ、DRZ、ODB、PSBT，基于相位調制的DPSK和DQPSK以及結合偏振復用的調制技術(shù)DP-QPSK等。下表是各種編碼技術(shù)的主要性能比較：

　　上表性能指標中，OSNR是光信噪比，越大表示性能越好；能否支持50GHZ表示系統能傳送的最大波數量，在不使用擴展C波段的前提下，支持 50GHZ表示系統最大可支持80波傳送；PMD容限是偏振膜色散容限，越高表示傳送距離越遠；色散補償方式TDC是可調色散補償，EDC是電色散補償。

　　由上表的分析可見(jiàn)，沒(méi)有一種技術(shù)能做到各方面都最好，每種技術(shù)都有自己最合適的應用場(chǎng)景。根據不同的場(chǎng)景選用合適的技術(shù)是當前階段的最優(yōu)選擇。因此，綜合考慮到網(wǎng)絡(luò )容量、網(wǎng)絡(luò )距離、實(shí)現成本等方面的因素，華為選擇了ODB、DRZ和DQPSK這三種調制編碼格式作為40G解決方案中的基礎技術(shù)。其中ODB/PSBT實(shí)現簡(jiǎn)單、成本低，是80/96波中短距傳輸中最成熟可行的技術(shù)選擇；DRZ編碼非線(xiàn)性抑制能力強，比DPSK實(shí)現簡(jiǎn)單、成本低，是40/48波長(cháng)距離傳輸中性?xún)r(jià)比最高的技術(shù)；DQPSK編碼OSNR 靈敏度高，PMD容限大，比DP-QPSK實(shí)現簡(jiǎn)單，在80/96波長(cháng)距傳輸中各方面性能達到最佳平衡。這三種技術(shù)可以覆蓋傳送網(wǎng)絡(luò )中的大部分應用場(chǎng)景，在實(shí)際應用中可以“因需而選”。華為可提供基于這三種不同調制編碼格式的40G傳輸解決方案。

　　華為創(chuàng )新的40G傳輸解決方案

　　華為在40G傳輸領(lǐng)域持續投入，不斷創(chuàng )新，推出了一系列成熟商用的技術(shù)方案，包括：

　　一、適用于40/48波系統的DRZ編碼調制格式。

　　該技術(shù)在有效抑制通道內非線(xiàn)性效應的同時(shí)，也避免了通道間非線(xiàn)性效應的影響，可以實(shí)現超長(cháng)距離1500公里無(wú)電中繼傳輸。DRZ是一種先進(jìn)的RZ類(lèi)調制技術(shù)，它同時(shí)對光信號載波的相位進(jìn)行控制，引入了差分相位（Differential Phase），兩個(gè)RZ脈沖之間有180度的相位差，DRZ這種碼型特征使其具備了很強的IFWM和IXPM容忍能力。DRZ屬于OOK類(lèi)編碼調制技術(shù)，發(fā)射機和接收機實(shí)現相對簡(jiǎn)單，不需要復雜的平衡接收機。

　　二、適用于80/96波系統骨干超長(cháng)距的eDQPSK編碼調制格式。

　　eDQPSK編碼調制技術(shù)是傳輸應用的最佳選擇。eDQPSK編碼在DQPSK編碼基礎上引入了預啁啾（Pre-chirp）技術(shù)來(lái)改善非線(xiàn)性性能，綜合了DQPSK和預啁啾技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，具備了高色散容限、高PMD容限、高頻譜效率、高非線(xiàn)性容忍能力等特點(diǎn)，在50GHz波長(cháng)間隔超長(cháng)距傳輸中性?xún)r(jià)比最高。普通DQPSK技術(shù)由于波特率降低了一半（20Gbaud/s），相應的色散容限和PMD容限更大，但非線(xiàn)性效應容限由于相位噪聲的影響，提升幅度不大。預啁啾技術(shù)已經(jīng)廣泛應用在華為的10G系統中，最大優(yōu)勢在于通過(guò)啁啾調節有效抑制SPM和XPM，提高了非線(xiàn)性容忍能力，并且僅僅改變了調制方式，不引入新器件，成本也沒(méi)有增加。圖1顯示了eDQPSK和DQPSK技術(shù)的參數比較，其支持更高的入纖功率和傳輸性能，最大無(wú)中繼傳輸距離達到 1600公里。