100G技術革命

 

　　不同于以往的2.5G/10G/40G波分傳輸系統，100G光傳輸在實現上伴隨著一系列重大變革，包括偏振復用相位調制技術、基于數字信號處理的數字相干接收技術和基于軟判決的第三代超強糾錯編碼技術等。100G光傳輸采用數字相干接收機通過相位分集和偏振態分集將光信號的所有光學屬性映射到電域，利用成熟的數字信號處理技術在電域實現了偏振解復用、信道損傷(CD、PMD、非線性效應)均衡補償、時序恢復、載波相位估計、符號估計和線性解碼。

 

　　數字相干接收技術使得光傳輸系統具有足夠的色散容限和偏振模容限，無需考慮線路傳輸上的色度色散和偏振模色散的影響，這給網絡建設和運維帶來一系列好處，主要包括：

 

　　① 簡化了傳輸線路上的光學色散補償和偏振解復用設計，線路設計更簡單；

 

　　② 消除了低PMD光纖的依賴，適用于各種規格的傳輸光纖，方便光纖線路速率升級；

 

　　③ 消除了傳輸線路DCF光纖非線性效應的影響，減少了線路放大器的數量和ASE噪聲的影響，降低了線路成本，提升了系統長距傳輸能力；

 

　　④ 減小了線路傳輸時延，按照1km光纖5us的時延計算，消除DCF光纖所帶來的時延減少非常可觀，這對時延敏感的應用環境意義重大；

 

　　⑤ 保護恢復時間小于50ms，(不同于40G系統)100G數字信號處理自適應色散補償算法收斂迅速，完全滿足電信級恢復時延要求。

 

　　烽火通信100G具備明顯優勢

 

　　烽火通信作為光通信專家，從國內第一套2.5G、10G、40G波分系統到首個100G波分工程，從國家100G“863”項目到單波T比特，在超高速、大容量光傳輸領域一直處于領先水平。

 

　　掌握100G核心技術，交叉容量大

 

　　烽火通信依靠自身技術優勢實現了100G從 DSP算法、 ASIC芯片、光模塊、板卡到系統的自主開發，系統交叉容量高達6.4T，成為全球僅有的兩大廠商之一。

 

　　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，在相同開銷和編碼算法情況下，軟判決相對于硬判決可以獲得1.1dB以上編碼增益提升。對于主要受到非線性效應限制的100G光傳輸系統，1dB糾錯編碼增益對系統傳輸性能的提升遠高于衰減或色散受限的光傳輸系統。根據中國移動、中國電信100G測試結果以及100G行標，G.655光纖時采用軟判決傳輸距離比硬判決多6個跨段，傳輸距離提升60%。

 

　　烽火軟判決7% HD-FEC和13% SD-LDPC FEC相結合，編碼增益高達12.5dB，糾錯極限為2.5e-2，確保傳輸健壯性。

 

 

圖1：軟判決與硬判決傳輸性能對比

 

　　采用第二代40nm ASIC芯片，集成度高、功耗低

 

　　烽火100G單盤采用第二代40nm工藝ASIC芯片，100G收發合一單板僅占兩個槽位，典型功耗僅為業界三分之二。

 

　　100G與OTN技術相結合，烽火通信開啟100G可控可管新模式

 

　　為提高光纖傳輸容量，WDM系統通道速率不斷提升，單個波道容量與本地業務容量差距不斷拉大。為提高通道帶寬利用效率，增強子業務匯聚和調度靈活性，基于ODUk的電交叉能力非常重要。烽火通信100G OTN平臺支持ODUk(k=0/1/2/2e/3/4)電交叉，交叉容量達6.4T，支持2M～100G速率任意業務(SDH業務、以太網業務、SAN存儲業務、OTN業務、視頻業務等多種類型業務)接入。

 

 

　　圖2：烽火支線路分離與支線路合一解決方案

 

　　支持100G在線監測，實現故障精確定位

 

　　考慮到非線性效應影響，OSNR作為一個傳輸光信號性能指標已不適用于相位調制的光信號，但業界習慣于沿襲該指標。基于PM-QPSK調制的100G光信號，其頻譜較寬，不適合采用類似10G在線OSNR監測的帶內法，為此烽火采用副載波調制方式估算OSNR值，技術成熟，測量精度好。

 

　　相對于OSNR，糾前誤碼率(Q值)更能全面反應收發機之間的光傳輸性能。烽火網管系統可實時反映各通道Q值和監測點光功率變化，提供實時預警分析以提高運維效率。

 

　　國家干線建設的主力軍

 

　　目前，烽火通信的高速光傳輸系統已廣泛布局海內外市場，全球承建干線達300余條。在2012-2013年三大運營商OTN集采中更是表現優異。2012年6月，在中國電信OTN集采中，烽火通信中標31個項目中的12個，獲得40%市場份額；2012年12月，中標中國聯通東部干線，獲得60%市場份額；2013年初，獲得中國移動西部環、東北環2個省際骨干網絡OTN新建設工程，覆蓋全國20多個重要省份。2013年3月， 繼中國移動100G集采之后，烽火通信又成功中標聯通兩個100G試驗網中的天津-濟南-鄭州干線，進一步體現了烽火通信在100G領域的領先技術實力。

 

　　在國際市場上，烽火100G OTN也有不俗表現，已廣泛應用于東南亞、中東、獨聯體等多個國家和地區，先后在馬來西亞、泰國及中東地區獲得規模部署，積累了豐富的現網部署經驗。

 

　　光傳輸網在經歷了2.5G、10G、40G等多個發展階段后，2013年正式跨入100G時代。緊隨中國移動OTN集采、中國聯通100G集采之后，中國電信近期也發布了100G集采公告，將在今年夏天開啟電信100G OTN集采，集采量預計超過2500塊100G OTU，將刷新此前由中國移動創造的全球最大規模100G商用記錄。隨著三大運營商緊鑼密鼓進行100G OTN集采，國內100G商用正在進入高潮期，正式開啟100G市場未來的“黃金十年”。