解析100G傳輸方案及應(yīng)用

100G線路解決方案

　　在100G線路傳輸技術(shù)領(lǐng)域，業(yè)界主流的解決方案是采用PDM-QPSK編碼調(diào)制技術(shù)，在接收端采用相干接收并通過數(shù)字化變化和DSP處理進行色散和PMD的補償。在調(diào)制側(cè)各廠家的機理基本相同，均是采用偏振模分復(fù)用和四相位調(diào)制兩個關(guān)鍵過程降低高速100G信號傳輸碼速率，通過處理將碼速率降低到28Gbps，各廠家實現(xiàn)的主要差異在于接收端AD轉(zhuǎn)換、DSP的算法處理以及FEC編解碼，體現(xiàn)在OSNR容限、CD/PMD補償值和具體傳輸規(guī)格上，PDM-QPSK在線路的傳輸規(guī)格可達到1200km（15*22dB），線路波長頻率間隔是50GHz，傳輸容量可以達到8T。PDM-QPSK調(diào)制及Coherent檢測技術(shù)被OIF國際標準化組織確定為未來100Gbps長距離傳輸?shù)臉藴适瞻l(fā)方式，成為業(yè)界研究熱點。

　　業(yè)界其他100G線路編碼解決方案還有2SC-DP-QPSK方案，同PDM-QPSK的接受機理基本相同，也是采用相干接收技術(shù)，100G采用2個56G子波長通過反向復(fù)用實現(xiàn)，其頻率間隔25GHz，線路傳輸速率同樣也能達到8T，和PDM-QPSK的頻譜效率相同。由于采用56G的四相位調(diào)制和偏振復(fù)用，其碼速率只有14Gbps，這就造成和10G速率接近，當(dāng)和10G混傳時，XPM效應(yīng)較大，抗非線性能力相對較弱，另外由于采用2套發(fā)射端，器件實現(xiàn)較復(fù)雜，實現(xiàn)上成本代價較大。

　　另外一種100G解決方案是OPFDM-DQPSK，其接收端采用非相干接收技術(shù)，主要用于和既有網(wǎng)絡(luò)的10G/40G非相干系統(tǒng)的兼容混傳，線路上采用2個56G波長反向復(fù)用實現(xiàn)，其優(yōu)點是在系統(tǒng)設(shè)計上和原有的非相干10G/40G系統(tǒng)光層參數(shù)非常相似，不會帶來額外的色散代價，線路頻率間隔也是50GHz，系統(tǒng)容量可達到4T，更多定位在城域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

　　100G網(wǎng)絡(luò)解決方案

　　網(wǎng)絡(luò)混傳解決方案

　　隨著100G時代即將到來，100G和現(xiàn)網(wǎng)如何兼容傳輸成為業(yè)界關(guān)注的焦點問題，需要考慮評估幾個主要影響因素，包括系統(tǒng)的OSNR容限、CD/PMD容限和非線性影響。混傳場景主要有以下三種：

　　第一，相干100G（PDM-QPSK）和非相干10G/40G既有系統(tǒng)混傳。眾所周知，具備相干接收端的100G解決方案可以給網(wǎng)絡(luò)帶來諸多好處，比如節(jié)省DCM模塊，光層規(guī)劃更加簡單等，然而和原有的系統(tǒng)特別是10G非相干混傳時，原系統(tǒng)的DCM模塊對相干系統(tǒng)會帶來多少影響一直是一個顧慮。實驗室測試表明，非相干系統(tǒng)對相干系統(tǒng)額外的OSNR上的代價不高于0.5dB，影響較小，且相干100G的入纖光功率可達到1～2dBm，和現(xiàn)有的10G系統(tǒng)接近，只需OSNR參數(shù)能同時滿足100G和10G的設(shè)計要求，即可實現(xiàn)兼容混傳。

　　第二，相干100G和相干40G系統(tǒng)的混傳。對于40G相干系統(tǒng)，目前業(yè)界有兩種主流編碼技術(shù)，一種采用2相位調(diào)制PDM-BPSK，碼速率為21.5Gbps，入纖功率和100G相干、10G系統(tǒng)接近，是最容易平滑混傳的解決方案；另一種40G相干采用4相位調(diào)制PDM-QPSK，碼速率為11.25Gbps，抗非線性較弱，入纖功率較低，和100G相干兼容混傳代價較大，在混傳場景時需要慎重設(shè)計。

　　第三，非相干100G（OPFDM）和非相干10G/40G混傳。非相干100G的光層設(shè)計參數(shù)和既有10G/40G系統(tǒng)接近，影響代價較小，只要在OSNR同時滿足設(shè)計的前提下即可實現(xiàn)混傳。