新技术讲座new

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1、新技术讲座学习报告未来光网络领域的技术发展热点与展望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，40GWDM还没有真正步入光通信的舞台，100G速率的WDM接踵而来;也许

2、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4

3、dB，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/sDWDM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

4、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

5、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

6、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

7、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。OTN应用不断深入助力光网络建设随着通信业务容量迅速扩大，特别是数据业务对核心网带宽的拉动，密集波分复用技术已经在国内各运营商省干、本地、城域范围内得到了广泛的应用。纵观国内建设规模来看，80×10Gb/s在干线上已经成为主流，40