烽火科技：创新技术 开启光速新时代

融合网|DWRH.net专稿  电信世界正逐步形成充满竞争和挑战的局面，传输与数据通信融合已经成为不争的事实。在国内，伴随三大主流运营商全业务的不断深化，业务的竞争更加全面和空前的激烈。与时同时，各种新技术不断涌现，为光网络的蓬勃发展注入了新的活力，其中100G、OTN、PTN为主的新技术也渐渐走入了我们的视野，到越来越多的重视，业界主流设备供应商以及网络运营商都参与到的研究和建设中来，逐渐开启下一代光网络的新纪元。

开启高速传输  100G渐行渐近

也许是“光的冬天”时间太久，40G WDM还没有真正步入光通信的舞台，100G 速率的WDM接踵而来; 也许业务发展太快，40G 还没有来得急施展拳脚，100G 已经跃跃欲试。当人们渐渐的走出“该不该发展40G”讨论，重新对40G树立信心的时候，100G又走入了我们的视野，甚至有人提出，40G不必急，等一等100G。经过技术的探讨与争论，经过标准的制定与规范，100G “忽如一夜春风来，千树万树梨花开”， 是 如此接近的走入我们的视野。作为新一代光网络的领军技术，当前正值100G大规模应用的启动前夕。

诚然，技术的进步总是伴随都会一些新的障碍，在高速100Gb/s的发展过程中，也同样提出了很多新的技术问题。100Gb/s信号由于单信道速率的提升，对OSNR要求相对于40Gb/s提高4dB，相对于10Gb/s提高10dB；色散容限与PMD容限均下降为40Gb/s的1/3；同时100Gb/s受非线性等传输损伤的影响将更严重。为达到与现有10Gb/s或40Gb/s DWDM网络相当的传输性能，包括调制与编码、相干接收、新型FEC等关键技术需要被用到100Gb/s具体实现方案中。

目前，100G调制格式目前主要有QPSK和OFDM两种，但现在业界基本已经达成共识100G码型将必须归一到（D）QPSK码型上。OIF建议采用复用-正交相位调制（PM-QPSK）或偏振复用-差分正交相位调制（PM-DQPSK）作为100Gb/s的主流调制技术，其中偏振复用首先将信号传输波特率降低一半，QPSK相位调制又可将之再降低一半，这样100Gb/s信号实际波特率降为25Gbaud/s，考虑信号传输的相开销以及FEC编码后，其实际特率在25Gbaud/s~32Gbaud/s之间，这样的信号带宽使得100Gb/s用于50GHz间隔DWDM系统成为可能。理论上说，PM-(D)QPSK在未采用相干解调技术时，假如不考虑偏振解复用引入的代价，100Gb/s在OSNR灵敏度和色散容限上，应该是介于40Gb/s系统的DPSK与DQPSK之间的。但由于每个偏振态都存在四个相位关系，PM-(D)QPSK比D(Q)PSK更易于受到非线性影响，特别是交叉相位调制（XPM）的干扰，在与具有OOK调制的邻道信号混传时表现的尤为明显。相干接收是100Gb/s系统中非常重要的技术，直接决定了系统的传送性能。相干接收利用信号光与本振光混频，在电域中对信号进行偏振估计和相位估计，同时相干接收中本振光源可在一定程度上补偿信号光功率的损耗，可比非相干获得更高的接收机灵敏度，同样也可获得更好的OSNR灵敏度。相干接收的核心技术在于电域，非相干的核心技术在光域。考虑到器件的远期成本，电域多采用ASIC封装，虽然早期投片成本较高，但容易实现规模量产，一致性较好，成本下降趋势很快；光域器件成本一般随器件复杂度成倍增加，且量产成品率也低于电器件。高速ADC和DSP产品化一直以来成为100Gb/s相干通信的技术瓶颈。随着ASIC封装工艺提高，40nm的CMOS工艺已逐步成熟，功耗进一步降低已完全可用于封装到光模块中。

目前业界已成熟的ADC最高采样率能做到56GS/s，对于112Gb/s信号可实现全采样。对127Gb/s信号全采样需要65GS/s的ADC，否则由于欠采样引入的OSNR代价大约有0.5dB，这在一定程度上会削弱20%开销FEC的增益。使用数字信号处理技术来均衡补偿传输信道损伤是100Gb/s相干通信的主流实现方案， 100Gb/s信号经数字信号处理后，色散容限往往可达到数万ps/nm，DGD容限也可做到100ps以上，一方面可减少线路色散补偿光纤（DCF）的使用，抑制非线性损伤的影响；另一方面自适应线路色散变化的响应速度非常快，避免了40Gb/s使用TDC的弊端；另外100Gb/s也避开了40Gb/s某些码型对线路PMD受限的尴尬。数字信号处理技术除了补偿色散、PMD等线性损伤之外，也将朝着开发非线性损伤均衡算法的方向发展。(责任编辑：admin)