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(xiàn)明顯的加速趨勢(shì)，開始規(guī)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?shù)慕ㄔO(shè)項(xiàng)目正在大量出現(xiàn)，Telefonica、DT、FT、BT、KPN、TI、 Arcor、Viatel等先后啟動(dòng)40GDWDM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)或試點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；在獨(dú)聯(lián)體，TransTeleCom的長途骨干網(wǎng)上已經(jīng)成功開通40G業(yè)務(wù)，Rostelecom準(zhǔn)備年內(nèi)完成建設(shè)；在亞太，NTT、越南VNPT、馬來西亞電信等將在年底完成40G商用網(wǎng)建設(shè)；在國內(nèi)，中國電信、中國網(wǎng)通也正在籌備40G傳輸商用網(wǎng)計(jì)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(yīng)商紛紛加快產(chǎn)能的增長，不但可以支持規(guī)模商用，同時(shí)也使40G設(shè)備價(jià)格呈現(xiàn)快速下降趨勢(shì)。

　　40G傳輸技術(shù)上的考慮和選擇

　　相對(duì)于以往的10G傳輸系統(tǒng)，采用差異化的調(diào)制編碼格式成為40G傳輸系統(tǒng)的最顯著特點(diǎn)。40G傳輸在同等物理?xiàng)l件下與10G傳輸系統(tǒng)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，非線性效應(yīng)也變得更加明顯。為克服這些限制，以達(dá)到商用要求，有多種手段可用，包括超強(qiáng)FEC技術(shù)、RAMAN放大技術(shù)、色散管理技術(shù)、調(diào)制編碼技術(shù)、偏振管理技術(shù)以及反向復(fù)用等，其中調(diào)制編碼技術(shù)是最為關(guān)鍵的手段。目前調(diào)制編碼技術(shù)選擇眾多，有基于強(qiáng)度調(diào)制的NRZ、DRZ、ODB、PSBT，基于相位調(diào)制的DPSK和DQPSK以及結(jié)合偏振復(fù)用的調(diào)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(biāo)中，OSNR是光信噪比，越大表示性能越好；能否支持50GHZ表示系統(tǒng)能傳送的最大波數(shù)量，在不使用擴(kuò)展C波段的前提下，支持 50GHZ表示系統(tǒng)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(yuǎn)；色散補(bǔ)償方式TDC是可調(diào)色散補(bǔ)償，EDC是電色散補(bǔ)償。

　　由上表的分析可見，沒有一種技術(shù)能做到各方面都最好，每種技術(shù)都有自己最合適的應(yīng)用場(chǎng)景。根據(jù)不同的場(chǎng)景選用合適的技術(shù)是當(dāng)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(xiàn)成本等方面的因素，華為選擇了ODB、DRZ和DQPSK這三種調(diào)制編碼格式作為40G解決方案中的基礎(chǔ)技術(shù)。其中ODB/PSBT實(shí)現(xiàn)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編碼非線性抑制能力強(qiáng)，比DPSK實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低，是40/48波長距離傳輸中性價(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(xiàn)簡(jiǎn)單，在80/96波長距傳輸中各方面性能達(dá)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(yīng)用場(chǎng)景，在實(shí)際應(yīng)用中可以“因需而選”。華為可提供基于這三種不同調(diào)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(xù)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(tǒng)的DRZ編碼調(diào)制格式。

　　該技術(shù)在有效抑制通道內(nèi)非線性效應(yīng)的同時(shí)，也避免了通道間非線性效應(yīng)的影響，可以實(shí)現(xiàn)超長距離1500公里無電中繼傳輸。DRZ是一種先進(jìn)的RZ類調(diào)制技術(shù)，它同時(shí)對(duì)光信號(hào)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(qiáng)的IFWM和IXPM容忍能力。DRZ屬于OOK類編碼調(diào)制技術(shù)，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的平衡接收機(jī)。

　　二、適用于80/96波系統(tǒng)骨干超長距的eDQPSK編碼調(diào)制格式。

　　eDQPSK編碼調(diào)制技術(shù)是傳輸應(yīng)用的最佳選擇。eDQPSK編碼在DQPSK編碼基礎(chǔ)上引入了預(yù)啁啾（Pre-chirp）技術(shù)來改善非線性性能，綜合了DQPSK和預(yù)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、高非線性容忍能力等特點(diǎn)，在50GHz波長間隔超長距傳輸中性價(jià)比最高。普通DQPSK技術(shù)由于波特率降低了一半（20Gbaud/s），相應(yīng)的色散容限和PMD容限更大，但非線性效應(yīng)容限由于相位噪聲的影響，提升幅度不大。預(yù)啁啾技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在華為的10G系統(tǒng)中，最大優(yōu)勢(shì)在于通過啁啾調(diào)節(jié)有效抑制SPM和XPM，提高了非線性容忍能力，并且僅僅改變了調(diào)制方式，不引入新器件，成本也沒有增加。圖1顯示了eDQPSK和DQPSK技術(shù)的參數(shù)比較，其支持更高的入纖功率和傳輸性能，最大無中繼傳輸距離達(dá)到 1600公里。