张 宾 胡 庚 强 复 用 系 统 摘 ) 要 技 术 本 难 文 点 主 以 要 及 分 关 析 键 了 烽 火 通 信 高 技 40Gbit/s 术 速, 特 DWD(Dense Wavelength Division ultiplexing, 密 集 波 分 40Gbit/s 别 是 编 码 与 调 制 DWD 动 态 的 色 散 发 补 偿 展 信 在 领 先 关 的 键 词 40Gbit/s 40G,DWD,SNR,PD, 平 台 的 研 发 以 及 工 色 程 散 实 用 情 况 补 偿 技 术, 简 单 地 阐 述 了 烽 火 通 多 入 的 我 了 设 们 新 随 备 的 着 供 视 纪 业 应 野 元 务 商 的, 以 近 从 人 及 一 们 2.5G 网 已 络 发 经 10G 运 展 从 营 当, 特 商 初 的 别 投 普 是 入 该 遍 数 到 不 商 据 高 该 用 业 速 发, 务 率 展 到 对 DWD 40Gbit/s 高 骨 速 干 系 网 统 带 的 宽 DWD 研 的 究 拉 技 迅 和 动 术 速 建, 发 设 展 高 的 中 速 疑, 惑 预 WD 中 示 走 着 技 出 传 术 慢 送 网 慢, 正 的 越 在 走 来 跨 越 入 光 例 了 如 很 多 诚 PD(Polarization 新 然 的, 问 技 题 术 的 进 那 步 些 总 在 ode 是 低 伴 速 Dispersion, 随 短 着 距 一 离 些 传 新 输 的 可 偏 障 以 振 碍 忽 模, 略 在 的 散 高 因 ) SNR( 速 素 又 40G 开 始 ptical WD 显 现 的, 发 Signal 而 展 且 过 程 问 to 中 题 越, Noise 来 也 越 同 Ratio, 棘 样 手 提 出 技 信 术 噪 难 比 题 ) 容 而 限 选 CD(Chromatic 择 不 同 的 编 码 方 式 dispersion,, 会 使 系 统 的 色 色 度 度 色 色 散 散 ) 色 非 散 线 等 性 都 成 为 信 噪 40G 比 PD 发 展 中 都 非 有 常 重 不 要 同 的, 表 现 传 1. 因 的 此 编 在 码 WD 应 与 用 应 调 中 用 制 编 都 码 是 方 NRZ( 式 的 选 non-return-to-zero, 择 显 得 尤 为 重 要 10G 广 泛 系 的 统 商 里 用 尤,NRZ 其 如 此 编, 码 而 以 且 其 在 实 现 际 简 的 单 工 程 技 中 术 也 成 基 熟 本 成 上 本 满 低 足 非 廉 了 归 的 应 零 特 用 调 点 的 制 受 需 到 ) 求 了 编 普 然 码 遍 而 方 的 式 欢 速, 迎 率 目, 如 前 在 果 已 2.5G 上 经 得 挑 到 战 40G 可 喜 是 不 是, 技 术 还 进 适 步 合 始? 终 是 没 不 有 是 停 有 止 新, 的 编 一 批 码 方 批 式 新 更 的 适 编 合 码 与? 调 高 速 技 40G 术 WD 断 涌 的 现 发, 展 又 来 提 解 出 决 了 传 新 送 的 过 升 Keying odulation, suppressed 程 中 遇 到 odulation, 的 问 差 RZ 题 分, 移 odulation, 包 相 差 键 括 分 控 正 DB 调 交 制 相 (ptical 格 载 移 式 波 键 ) RZ-DPSK DQPSK(Differential 抑 控 制 调 归 Duobinary, 制 零 格 调 式 制 )) DPSK(Differential 等 光 各 双 种 二 编 进 码 制 有 码 其 调 不 Quadrature 制 同 ) CS-RZ(Carrier 的 Phase 特 点, Shift Phase 有 着 不 Keying Shift 目 应 和 前 用 信 成 噪 场 本 比 景 容 相, 如 对 忍 较 图 性 高 能 1 却 所 明 示 显 不 例 足 如,DB 而 RZ-DPSK 编 码 方 式 编 有 码 方 较 式 好 的 具 色 有 散 较 容 好 忍 的 信 性 噪 能 比, 容 较 限 低 和 的 非 成 线 本 性, 容 但 限 非 同 线, 的 性 但 1. 编 码 与 调 制 -16-
虑 标, 的 性 没 诚 然 没 有 哪 一 种 技 术 或 码 型 具 有 绝 图 对 1: 的 优 编 势 码, 与 在 调 具 制 在 有 能 40G 最, 好 包 长 的 括 距 编 离 SNR 码 传 方 输 式 系 成, 统 本 只 中 PD 有, 更 合 适 波 合 的 长 的 编 间 编 码 隔 码 方 方 式 非 式 可 线 以 性 提 抵 高 抗 体 能 的 力 应 CD 容 用 当 忍 中 色 能, 散 力 需 容, 限 要 降 关 低 对 注 等 各 进 系 行 统 个 综 的 方 性 合 面 考 指 要 求, 2. 但 对 SNR 于 长 的 距 挑 离 战 40G 传 输 系 统 来 说, SNR 劣 化 仍 是 其 不 得 不 面 对 的 技 术 难 题 能 来 定 说 了 信,40G SNR 号 的 是 速 传 光 率 输 层 更 质 一 高 量 个, 非 接 高 常 收 速 重 机 要 40G 带 的 宽 WD 指 是 标 也 10G 不 特 例 系 别 外 统 对,SNR 的 于 近 4 倍 似, 模 指 理 拟 标 念 系 同 上 统 样 要 的 对 求 波 其 分 有 40G 来 着 比 讲 致,SNR 关 10G 重 有 要 的 6dB 很 影 大 SNR 响 程 度 相 的 上 对 决 味 量 统 着 采 在 以 用 普 40G SFEC(Super 遍 商 WD 用 的 系 10G 统 Forward 中 WD, 系 采 Error 统 用 为 SFEC 例 Correction,, 情 在 况 采 下 用, NRZ 至 超 少 编 强 要 码 前 求 方 向 达 式 纠 到 下 错, 24 ) 时 国 db,snr 标 的 中 要 SNR 求 大 于 10G 显 等 速 然 于 率, 18 的 在 网 db, WD 络 中 系 意 余 跨 段 达 到 10G 如 此 WD 高 的 SNR 已 要 经 求 在 是 比 18-20 较 困 难 db 的, 左 特 右 别 40G 对 于 普 WD 遍 如 建 何 设 大 的 规 一 模 干 地 组 网 来 应 讲 用, 成 很 为 多 一 长 个 距 非 离 常 大 噪 工 要 程 的 声 经 难 放 题 验 的 烽 基 火 础 通 上 信, 目 早 前 在 主 2003 要 有 年 通 就 过 开 引 展 入 了 新 相 的 关 编 的 码 研 与 究 调, 制 通 格 过 式 几 来 年 降 的 低 努 系 力 统, 的 在 SNR 大 量 仿 容 真 限 实, 采 验 用 以 重 另 大 外 器,WD 提 高 传 系 输 统 系 的 统 SNR 除 了 等 要 考 量 SNR 值, 还 要 考 虑 系 统 色 散, 在 40G 高 速 率 传 输 系 统 中 低 及 由 于 色 3. 散 容 CD 限 色 的 散 降 的 低 挑, 战 使 得 色 散 成 为 制 约 40G WD 系 统 长 距 离 传 输 的 重 要 因 素, -17-
WD 常 时 色 系 熟 散 CD 统, 被 色 的 实 认 散 商 际 为 也 用 的 是 情 运 主 影 况 行 要 响 来 效 的 WD 看 技 果,DC 术 也 系 难 很 统 题 好 的 (Dispersion 40G 一 人 个 们 非 WD 通 常 过 重 相 增 要 Compensator 对 加 于 因 DC 10G 素, WD 在 的 odule 2.5G 系 方 统 式 速 升 进 率, 级 行 色 上 到 解 散 升 决 10G 补 了, 偿 WD 而 4 模 倍 且 块, 系 从 ) 色 补 统 近 度 偿 当 几 色 方 中 年 散 式, 10G 非 当 行 以 次 长 成 NRZ 为 距 离 阻 编 传 碍 码 输 其 的 发 40G 展 成 为 WD 重 摆 要 系 因 40G 统 素 为, 例 WD 单 单 发 典 采 展 型 用 过 的 传 程 色 输 散 的 必 容 须 DC 限 克 为 补 服 60ps/nm km, 偿 的 方 难 式 题 已 经 目 很 前 难 来 如 适 此 看 用 小, 的 比 40G 色 较 散 可 WD 容 行 限 方 如 发 案 展 何 的 进 主 再 各 要 第 通 是 个 一 过 波 光 采 级 长 粗 用 纤 补 两 的 光 偿 级 残 栅 补 余 实, 采 偿 现 用 的 ) 在 方 DC 式 在 800PS 实,DC 际 的 之 补, 系 内 偿 和 统 再 设 10G DC(unable 次 计 WD 当 过 中 系, DC 统 通 类 常 来 似 要 进, DC, 求 行 第 每 二 可 一 个 调 级 波 采 色 DC 道 用 散 精 DC 补 确 偿 ) 之 精 节 补 后 确 偿 在 目 补 相 整 前 偿 结 个 技 方 合 术 式 C ( 的 波 方 发 主 道 式 展 要 的 直 焦 在 点 推 集 中 动 在 40G 自 动 WD 色 散 补 发 偿 展 的, 方 包 式 括 上 现, 在 烽 所 火 正 通 在 信 进 行 2005 自 年 动 完 可 成 调 上 色 海 散 - 补 杭 偿 州 功 首 能 条 的 40G 开 发 WD, 致 工 力 程 于 后 为, 一 后 板 户 卡 提 的 供, 残 利 完 余 善 用 色 的 DC(unable 散 全 面 的 精 确 40G 管 WD Dispersion 理 解 带 决 有 方 案 FEC Compensator, 该 功 方 能 案 的 在 系 U 统 可 接 调 板 收 色 卡 末 散 都 端 补 可 配 偿 以 置 ) 可 进 器 调 行 件 色 对 FEC(Forward 散 分 补 段 偿 固 器 定 件 光 即 学 Error 补 DC 偿 用 号 进 卡 Correction, 间 对 进 色 行 CPU 散 FEC 补 接 偿 解 口 前 量 码 单 向 进, 元 纠 行 利 通 错 调 用 信 ) 的 整 解 告, 码 知 0 整 纠 芯 DC 个 错 片 调 和 提 板 整 供 1 卡 过 的 纠,DC 程 纠 错 如 错 计 图 计 数 数, 板 2 所 可 对 卡 示 以 这 接 大 收 两 接 致 到 种 收 此 判 纠 信 定 错 U 计 当 息 板 前 后 数 卡 线 可 的 对 路 实 以 线 的 按 时 路 色 照 统 侧 散 预 计 是 设 信 /E 属 的 息 色 于 转 可 散 换 过 以 调 后 补 通 还 的 整 过 是 信 步 板 失 欠 即 补 线, 并 路 根 色 据 散 纠 补 错 偿 信 量 息 与 由 线 路 CPU 色 接 散 口 量 单 达 元 到 控 匹 制 配 DC 单 元 进 行 补 偿 调 节, 一 直 到 线 路 侧 FEC 纠 错 消 FEC 段 开 始 计 时 无 当 有 前 统 计 时 数 有 间 段 增 是 1 纠 错 更 多? 补 加 偿 色 量 散 否 图 2: 纠 错 计 数 控 制 DC 减 补 少 偿 色 调 量 散 整 流 程 图 -18-
响 关 注 的 在 PD, 40G 波 由 分 于 系 DGD 统 中 容, 限 除 的 了 降 信 低 噪, 比 图 使 和 3:DC( 得 色 人 度 们 色 不 散 可 得 等 调 不 制 色 重 约 散 新 因 补 审 素 偿 视 外 ) PD, 原 对 本 于 在 WD 10G 性 中 能 并 的 不 重 为 要 人 影 所 突 出 PD 4. 理 一 论 PD 直 上 被 的 讲 认 挑, 战 为 是 了 限 保 制 障 通 传 信 输 系 统 的,PD 非 常 容 重 限 要 为 的 脉 因 冲 素 周, 期 特 的 别 十 是 分 对 之 高 一 速 WD 系 统, 问 题 显 得 很 限 如 何 对 适 于 应 40G 长 距 WD 离 的 传 讲 输,? 当 目 采 前 用 来 NRZ 看 编 可 码 图 行 时 4:PD 的, 解 其 决 平 产 方 均 生 法 PD 机 通 理 常 容 有 限 三 大 种 约 : 为 一 2.5PS 是 从 源 如 头 此 上 小 解 的 决 问 PD 题 容 升 采 够 系 用 满 统 新 足 40G 光 PD 纤 WD 光 容 系 缆 限 统 来, 的 承 包 对 建 括 PD 特 40G 殊 指 WD 的 标 编 系 要 码 统 求 与 调 特 一 别 般 技 是 来 术 说 G.652D 2005 如 DPSK RZ-DQPSK 和 年 以 G.655D 后 铺 设 光 的 缆 光 ; 二 缆 等 是 的 来 采 改 PD 用 善 新 值 系 的 都 统 技 很 对 术 小 于 来 PD 提 能, 态 相 域 的 适 比 的 PD 应 较 的 能 力 差 值 ; 作 三 技 为 是 光 术 控 采 电 多 制 用 混 停 信 合 留 PD 号 的 在 来 补 实 PD 改 偿 验 变 技 补 阶 术 偿 段 PD, 目 基 控 大 前 本 制 规 来 原 器 模 看 理 的, 是 状 工 研 通 态 程 究 过, 应 检 从 用 重 测 而 目 点 输 将 前 主 入 输 看 要 信 入 来 集 号 信 困 中 的 号 难 在 偏 重 PD 光 振 重 域 状 的 态 烽 火 调, PD 通 与 整 信 理 到 补 一 正 想 偿 常 直 状, 态 致 状 电 着 力 输 技 于 距 术 离 此 的 以 外 进 及,40G 补 步 更 偿 以 大 的 WD 及 的 研 传 时 发 技 输 间, 术 容 的 目 上 推 量 前 还 移 研 面, 究 临 实 的 着 现 重 40G 的 点 方 主 放 案 要 大 越 集 技 来 中 术 越 在 40G 成 一 熟 阶 的 的 PD 成 帧 补 FEC/SFEC 偿, 从 而 使 系 的 统 实 获 现 等 得 更, 远 不 的 过 随 传 -19-
出 了 通 信 烽 3.2(80 40G) 领 火 通 域 信 的 技 一 术 直 致 领 先 力 水 于 DWD 大 平 容, 平 在 量 台 国 DWD 内 并 首 在 系 次 国 统 采 内 的 用 首 研 次 NRZ 究 成 码 功 早 进 实 在 行 现 2005 了 40Gb/s 工 程 年 应 在 DWD 用 和 中 充 传 国 输 分 电 显 ; 信 示 国 合 了 内 作 烽 首 成 火 次 通 功 将 喇 开 信 发 在 州 分 光 布 纤 40G 放 式 大 喇 WD 器 曼 放 技 工 大 术 程 成 和 加 不 功 载 等 应 了 跨 实 用 距 际 于 的 业 80 40Gb/s 务 分 布, 式 全 喇 线 曼 运 DWD 放 行 大 稳 的 定 系, 统 SNR 填, 补 在 分 了 40Gb/s 析 国 软 内 件 空 等 DWD 白 方 面 系 具 统 有 中 多 的 项 精 创 确 新 色, 上 散 海 管 至 理 杭 曼 上 海 民 生 上 海 松 江 嘉 兴 清 河 余 杭 临 顾 杭 州 武 林 余 杭 州 临 平 武 林 上 嘉 海 上 兴 松 海 清 江 民 河 生 术 目 前 烽 火 公 司 主 要 对 40G WD 图 高 5: 速 平 上 台 海 系 至 统 杭 进 州 行 40G 完 善 WD, 包 工 括 程 生 色, 巨 散 将 大 补 偿 大 的 大 社 的 实 改 会 现 善 效 通 益, 随 信 和 着 网 经 的 济 国 内 结 效 构 益 需 求, 的 将 进 使 一 传 步 输 系 启 统 动 带, 宽 基 快 于 速 40Gb/s 扩 展, 满 系 足 新 统 社 型 的 会 超 的 信 编 高 码 速 息 传 与 超 调 输 大 制 需 容 方 求 量 式, 光 传 并 输 将 自 技 产 动 1.YD/ 2.YD/ 参 考 文 献 1274-2003 5092-2000 光 长 波 途 分 光 复 缆 用 波 系 分 统 复 (WD) 用 (WD) 技 术 传 要 输 求 系 -160 10Gbit/s,80 10Gbir/s 统 工 程 设 计 暂 行 规 定 optical 4.IU- 3.IU- fibre G.655-2003 Characteristics G.652-2005 Characteristics andcable of a a non-zero single-mode dispersion-shifted optical fibre and single-mode cable 部 分 6. 75..ichael 胡 黄 先 章 志 勇,. bass. 光 张 世 电 子 海 光, 器 件 陆 纤 玉 和 通 喜 组 信 件.- 通. 光 信 纤 北 用 通 京 光 信 : 系 纤 北 统 京 器 工 邮 件 程 电 和. 大 系 学 第 统 一 出. 版 第 社. 一 武 版 汉.: 北 武 京 汉 : 理 人 工 民 大 邮 学 电 出 版 社,, -20-