不同于以往的2.5G/10G/40G波分傳輸系統(tǒng)，100G光傳輸在實(shí)現(xiàn)上伴隨著一系列重大變革，包括偏振復(fù)用相位調(diào)制技術(shù)、基于數(shù)字信號(hào)處理的數(shù)字相干接收技術(shù)和基于軟判決的第三代超強(qiáng)糾錯(cuò)編碼技術(shù)等。
基于數(shù)字相干接收PM-QPSK調(diào)制的100G光傳輸技術(shù)在長(zhǎng)距離光傳輸技術(shù)史上具有里程碑意義，這不僅僅體現(xiàn)在100G光傳輸性能的巨大提升和建網(wǎng)運(yùn)維的顯著優(yōu)勢(shì)上，更是由于其為后續(xù)更高速率傳輸技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。今后的超100G光傳輸將繼承100G光傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，采用偏振復(fù)用、多級(jí)調(diào)制提高頻譜效率，采用OFDM技術(shù)規(guī)避目前光電子器件帶寬和開關(guān)速度的限制，采用數(shù)字相干接收提高接收機(jī)靈敏度和信道均衡能力。然而，超100G光傳輸由于非線性效應(yīng)的限制，傳輸距離和頻譜效率之間的矛盾非常突出，選擇更高級(jí)別的QAM調(diào)制提高頻譜效率和傳輸速率，其傳輸距離可能遠(yuǎn)低于目前的100G系統(tǒng)。這決定了100G速率在長(zhǎng)距離光傳輸應(yīng)用上會(huì)占據(jù)一個(gè)比較長(zhǎng)的時(shí)間窗口，保守估計(jì)其大規(guī)模在網(wǎng)應(yīng)用時(shí)間在10年以上。
100G光傳輸采用的數(shù)字相干接收機(jī)通過相位分集和偏振態(tài)分集將光信號(hào)的所有光學(xué)屬性映射到電域，利用成熟的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電域?qū)崿F(xiàn)了偏振解復(fù)用、信道損傷（CD、PMD、非線性效應(yīng)）均衡補(bǔ)償、時(shí)序恢復(fù)、載波相位估計(jì)、符號(hào)估計(jì)和線性解碼。數(shù)字相干接收技術(shù)使光傳輸系統(tǒng)具有足夠的色散容限和偏振模容限，無需考慮線路傳輸上的色度色散和偏振模色散的影響，這給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維帶來一系列好處，主要包括：
簡(jiǎn)化了傳輸線路上的光學(xué)色散補(bǔ)償和偏振解復(fù)用設(shè)計(jì)，線路設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單。
消除了對(duì)低PMD光纖的依賴，適用于各種規(guī)格的傳輸光纖，方便光纖線路速率升級(jí)。
消除了傳輸線路DCF光纖非線性效應(yīng)的影響，減少了線路放大器的數(shù)量和ASE噪聲的影響，降低了線路成本，提升了系統(tǒng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)哪芰Α?/p>
減小了線路傳輸時(shí)延，按照1km光纖5us的時(shí)延計(jì)算，消除DCF光纖所帶來的時(shí)延減少非?？捎^，這對(duì)時(shí)延敏感的應(yīng)用環(huán)境意義重大。
保護(hù)恢復(fù)時(shí)間小于50ms，不同于40G系統(tǒng)，100G數(shù)字信號(hào)處理自適應(yīng)色散補(bǔ)償算法收斂迅速，完全滿足電信級(jí)恢復(fù)時(shí)延的要求。
100G發(fā)射機(jī)和接收機(jī)是一個(gè)互補(bǔ)的整體，對(duì)其性能的評(píng)估不宜分開來分析。10G/40G光傳輸系統(tǒng)中線路損傷的補(bǔ)償和均衡大都在線路上通過光域補(bǔ)償器件來完成，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的信道均衡能力比較弱，在發(fā)射端和接收端分別定義相關(guān)的模板參數(shù)就足以評(píng)估發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的性能。與以往10G/40G速率不同，基于數(shù)字相干接收的100G光傳輸，其包括色散補(bǔ)償在內(nèi)的信道均衡通過數(shù)字信號(hào)處理的方式實(shí)現(xiàn)，信道均衡補(bǔ)償算法可以置于發(fā)射機(jī)或接收機(jī)。由于各廠家信道均衡算法不同，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分配信道均衡能力的方案不一致，無法用一個(gè)參數(shù)模板對(duì)100G的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的性能進(jìn)行優(yōu)劣評(píng)估。
對(duì)于100G系統(tǒng)的性能評(píng)估，業(yè)界尚未有成熟統(tǒng)一的評(píng)估方法，目前業(yè)界提出的性能監(jiān)測(cè)評(píng)估方法有Q值（糾前誤碼率通過誤差函數(shù)與Q值相對(duì)應(yīng)）、光信噪比（OSNR）、光功率以及誤差矢量幅度（EVM: Error Vector Magnitude）等。
在中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）委托中國(guó)電信牽頭起草的《N×100Gbit/s光波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)技術(shù)要求》中采用“Rn參考點(diǎn)糾錯(cuò)前誤碼率（Pre-FEC）”作為評(píng)估指標(biāo)。《N×100Gbit/s光波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)技術(shù)要求》中也介紹了采用該指標(biāo)的原因，即“基于50GHz 的N×100Gbit/s WDM 系統(tǒng)目前采用常規(guī)OSNR 測(cè)試方法無法實(shí)現(xiàn)在線測(cè)試，新的測(cè)試方法尚不成熟，這樣，在N×100Gbit/s WDM系統(tǒng)中采用OSNR指標(biāo)進(jìn)行在線運(yùn)行維護(hù)時(shí)將帶來不便。因此有必要引入一種便于在線評(píng)估N×100Gbit/s WDM系統(tǒng)性能的輔助指標(biāo)，以進(jìn)一步增強(qiáng)N×100Gbit/s WDM系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)能力。Rn參考點(diǎn)糾錯(cuò)前誤碼率（Pre-FEC BER）則是滿足上述要求有效的輔助手段之一”。Rn參考點(diǎn)在數(shù)字信號(hào)處理之后糾錯(cuò)解碼之前，采用Rn參考點(diǎn)糾錯(cuò)前誤碼率（Pre-FEC BER）而不是R點(diǎn)OSNR作為100G傳輸性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)際上就是考慮到各廠家信道均衡能力存在差異。
實(shí)際上，考慮到非線性效應(yīng)的影響，OSNR作為一個(gè)傳輸光信號(hào)性能指標(biāo)已經(jīng)不適用于相位調(diào)制的光信號(hào)，但業(yè)界已經(jīng)習(xí)慣于沿襲該適合于10G強(qiáng)度調(diào)制的指標(biāo)。但對(duì)于基于PM-QPSK調(diào)制的100G系統(tǒng)而言，非線性效應(yīng)的影響非常突出，無法像40G相位調(diào)制（DPSK、DQPSK）那樣繼續(xù)采取忽視的態(tài)度?？傊?，基于非線性效應(yīng)影響的考慮，OSNR已經(jīng)不適合作為100G 光傳輸性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，但考慮到用戶的運(yùn)維習(xí)慣，可以作為一個(gè)參考。這在CCSA《N×100Gb/s光波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)技術(shù)要求》中采用糾前誤碼和Q值而不是OSNR來評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能就已經(jīng)得到很好的詮釋。
此外，基于PM-QPSK調(diào)制的100G光信號(hào)，其頻譜較寬，不適合采用類似10G在線OSNR監(jiān)測(cè)的帶內(nèi)法，又由于采用了偏振復(fù)用技術(shù)，不適合采用類似40G在線OSNR監(jiān)測(cè)的內(nèi)插法。目前設(shè)備廠商都積極設(shè)法采用模擬仿真的方式估算OSNR值，運(yùn)營(yíng)商也表示100G OSNR在線監(jiān)測(cè)對(duì)100G的運(yùn)維有一定的參考價(jià)值，但目前技術(shù)尚不成熟，技術(shù)細(xì)節(jié)不透明，測(cè)量精度有待提高，其運(yùn)維價(jià)值有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
Q值（糾前誤碼率）可以比較全面地反映收發(fā)機(jī)之間的光傳輸性能，但由于其為系統(tǒng)整體傳輸指標(biāo)，無法具體描述鏈路運(yùn)行狀況，對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維價(jià)值有限?？紤]到光功率和Q值均可在線監(jiān)測(cè)，兩者配合使用可以滿足運(yùn)維要求。一旦線路調(diào)試完畢，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)光功率的變化即可完全反映系統(tǒng)運(yùn)行狀況。當(dāng)監(jiān)測(cè)到各傳輸通道Q值劣化后，追蹤各監(jiān)測(cè)點(diǎn)光功率變化即可定位線路問題。烽火網(wǎng)管系統(tǒng)可實(shí)時(shí)反映各通道Q值和監(jiān)測(cè)點(diǎn)光功率變化，并提供實(shí)時(shí)預(yù)警分析以提高運(yùn)維效率。
誤差矢量幅度（EVM）可在監(jiān)測(cè)點(diǎn)用DSP恢復(fù)為星座圖后評(píng)估發(fā)射機(jī)和傳輸性能，可以同時(shí)反映強(qiáng)度和相位噪聲的影響且不受調(diào)制格式限制，是100G乃至超100G傳輸理想的性能監(jiān)測(cè)方式，但由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展緩慢，其成熟商用還需要一段時(shí)間。
作為中國(guó)優(yōu)秀的信息通信領(lǐng)域設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)解決方案提供商——烽火通信在國(guó)家973項(xiàng)目《超高速超大容量超長(zhǎng)距離光傳輸基礎(chǔ)研究》和國(guó)家863項(xiàng)目《100GE光以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與傳輸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 》的支撐下一直致力于100G及超100G光傳輸技術(shù)的研究和開發(fā)，并于2011年全球首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了單光源1.92Tb/s和C波段30.7Tb/s的光傳輸。
烽火通信100G OTN產(chǎn)品同時(shí)提供支線路合一和支線路分離兩種解決方案，單盤采用第二代40nm工藝ASIC芯片，具有功耗低（OTU典型功耗150W）和集成度高的優(yōu)點(diǎn)。
烽火100G系統(tǒng)于2011年12月率先通過中國(guó)電信組織的全球最大規(guī)模100G測(cè)試，較其他廠家提前了1~2個(gè)月，測(cè)試各項(xiàng)性能指標(biāo)領(lǐng)先。在2012年3月馬來西亞電信組織的100G系統(tǒng)測(cè)試中各項(xiàng)指標(biāo)第一。隨后通過了中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通組織的100G系統(tǒng)測(cè)試，并于2012年8月率先通過中國(guó)移動(dòng)組織的“杭州－福州100G OTN現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試”。經(jīng)過測(cè)試和驗(yàn)證，烽火通信100G具有如下特點(diǎn)：
采用數(shù)字相干檢測(cè)偏振復(fù)用正交相移鍵控（PM-QPSK）調(diào)制技術(shù)，支持50GHz通道間隔。
單根光纖C波段滿配9.6Tb/s無電中繼傳輸距離經(jīng)現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試超過2600km，可成倍提高光纜的利用效率，減少布纖施工，降低網(wǎng)絡(luò)成本。
憑借優(yōu)異的電域補(bǔ)償算法消除了100G光信號(hào)在傳輸過程中的CD/PMD限制（CD容限大于60000ps/nm，DGD容限大于105ps），使其對(duì)光纖CD/PMD參數(shù)不敏感, 線路上無須CD、PMD補(bǔ)償模塊，精簡(jiǎn)鏈路設(shè)計(jì)，降低了線路傳輸?shù)墓收下剩?jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。
采用13%開銷的SD-LDPC和7%開銷EFEC相結(jié)合的前向糾錯(cuò)編碼算法以較小地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度與處理時(shí)延獲得12dB的編碼增益，糾錯(cuò)極限達(dá)到2e-2，確保了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃?、穩(wěn)定性和健壯性。
具有很強(qiáng)的ROADM級(jí)聯(lián)穿透能力（23級(jí)ROADM級(jí)聯(lián)OSNR代價(jià)小于0.5dB），支持全光交叉靈活調(diào)度。
OMSP/OLP保護(hù)倒換時(shí)間<50ms，滿足電信級(jí)保護(hù)倒換時(shí)間要求。
與現(xiàn)有WDM傳輸系統(tǒng)兼容，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)10G/40G系統(tǒng)的平滑升級(jí), 系統(tǒng)擴(kuò)容簡(jiǎn)單方便。
烽火憑借在100G技術(shù)領(lǐng)域的長(zhǎng)期積累，不但在國(guó)際國(guó)內(nèi)多次測(cè)試中以優(yōu)異的成績(jī)獲得了廣泛的肯定，而且成功建設(shè)了多個(gè)100G商用工程。烽火100G系統(tǒng)在武漢電信、馬來西亞電信（TM）取得了規(guī)模商用，在廣東電信、黑龍江移動(dòng)、泰國(guó)CAT也已投入應(yīng)用。此外，還有多個(gè)100G項(xiàng)目正在洽談之中。放眼不太遙遠(yuǎn)的未來，100G WDM/OTN將迎來在國(guó)際國(guó)內(nèi)干線承載網(wǎng)及大型本地/城域網(wǎng)的全面應(yīng)用，烽火有信心依靠技術(shù)、設(shè)備以及服務(wù)，在100G商用浪潮中取得令人矚目的成績(jī)。
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