華為40G DWDM傳輸解決方案簡析

　　40G傳輸商用化步伐正在加速

　　進入2008年后，全球40G傳輸商用化進程出現(xiàn)明顯的加速趨勢，開始規(guī)模部署。其中，北美的AT&T、Sprint都在籌備40GDWDM全國骨干商用網絡，XO、 Hibernia已建成40G傳輸網絡并投入使用；在歐洲，40G傳輸?shù)慕ㄔO項目正在大量出現(xiàn)，Telefonica、DT、FT、BT、KPN、TI、 Arcor、Viatel等先后啟動40GDWDM網絡建設或試點網絡建設；在獨聯(lián)體，TransTeleCom的長途骨干網上已經成功開通40G業(yè)務，Rostelecom準備年內完成建設；在亞太，NTT、越南VNPT、馬來西亞電信等將在年底完成40G商用網建設；在國內，中國電信、中國網通也正在籌備40G傳輸商用網計劃。

　　商用化進程的加速也帶動了產業(yè)鏈的發(fā)展，主流器件供應商紛紛加快產能的增長，不但可以支持規(guī)模商用，同時也使40G設備價格呈現(xiàn)快速下降趨勢。

　　40G傳輸技術上的考慮和選擇

　　相對于以往的10G傳輸系統(tǒng)，采用差異化的調制編碼格式成為40G傳輸系統(tǒng)的最顯著特點。40G傳輸在同等物理條件下與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、RAMAN放大技術、色散管理技術、調制編碼技術、偏振管理技術以及反向復用等，其中調制編碼技術是最為關鍵的手段。目前調制編碼技術選擇眾多，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DP-QPSK等。下表是各種編碼技術的主要性能比較：

　　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(tǒng)能傳送的最大波數(shù)量，在不使用擴展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；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，沒有一種技術能做到各方面都最好，每種技術都有自己最合適的應用場景。根據(jù)不同的場景選用合適的技術是當前階段的最優(yōu)選擇。因此，綜合考慮到網絡容量、網絡距離、實現(xiàn)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。其中ODB/PSBT實現(xiàn)簡單、成本低，是80/96波中短距傳輸中最成熟可行的技術選擇；DRZ編碼非線性抑制能力強，比DPSK實現(xiàn)簡單、成本低，是40/48波長距離傳輸中性價比最高的技術；DQPSK編碼OSNR 靈敏度高，PMD容限大，比DP-QPSK實現(xiàn)簡單，在80/96波長距傳輸中各方面性能達到最佳平衡。這三種技術可以覆蓋傳送網絡中的大部分應用場景，在實際應用中可以“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傳輸領域持續(xù)投入，不斷創(chuàng)新，推出了一系列成熟商用的技術方案，包括：

　　一、適用于40/48波系統(tǒng)的DRZ編碼調制格式。

　　該技術在有效抑制通道內非線性效應的同時，也避免了通道間非線性效應的影響，可以實現(xiàn)超長距離1500公里無電中繼傳輸。DRZ是一種先進的RZ類調制技術，它同時對光信號載波的相位進行控制，引入了差分相位（Differential Phase），兩個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類編碼調制技術，發(fā)射機和接收機實現(xiàn)相對簡單，不需要復雜的平衡接收機。

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

　　eDQPSK編碼調制技術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）技術來改善非線性性能，綜合了DQPSK和預啁啾技術的優(yōu)點，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，在50GHz波長間隔超長距傳輸中性價比最高。普通DQPSK技術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。預啁啾技術已經廣泛應用在華為的10G系統(tǒng)中，最大優(yōu)勢在于通過啁啾調節(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到 1600公里。