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聚焦带宽需求线性增长烽火通讯解读超100

发布时间:2019-04-25 17:57:41

6月12日早间消息,随着“宽带中国战略”进入“推行普及阶段(年)”,城域骨干100G承载建设渐入高潮。面对持续增长的宽带用户规模、日益丰富的应用类型,络带宽需求仍将保持其高速增长趋势,超100G也已不再遥远。

从整体发展上来,看超100G尚处于发展早期,100G在长距离光传输应用上会占据一个比较长的时间窗口。但为了避免未来出现带宽瓶颈,业界应早作准备,烽火通讯已积极投身到新型通讯机制的相干973基础研发项目中,烽火通讯OTN技术总监冯勇华日前在一次行业会议上表示。

超100G限制主因

光纤传输容量、传输距离和传输成本是长距离光传输关注的3大主要指标,而长距离光传输技术的发展史就是不断提供光纤传输容量和传输距离,下降传输本钱的进程,冯勇华说。

100G范围商用后,一方面会采取新技术进一步优化100G性能、功耗和本钱,另一方面会综合多种技术进一步提升光纤传输容量和传输距离。

光纤传输容量取决于可利用低损耗频谱资源(长距离传输时受限于商用光放大器增益窗口)和调制技术的频谱效率。光传输距离取决于对传输损伤(衰减、色散和噪声)的均衡和补偿。100G后,非线性噪声取代色散成为限制100G及超100G的主要限制因素。

潜力演进方案

100G系统业已在各大运营商迅速商用,400G能够在100G的基础上进一步提升络容量并下降每比特传输本钱,有效地解决运营商面临的业务流量及络带宽持续增长的压力,预计在2017年左右也会开始逐步商用。

业界已针对不同的运用场景就400G提出多种解决方案以优化传输容量和距离。冯勇华介绍称,目前潜力方案是基于数字相干接收双载波PM-16QAM调制方案。

该方案可以将单模光纤C波段的传输容量由100G系统的9.6T(频谱效力2bit/Hz)提升到24T(频谱效率5bit/Hz),其传输距离km,适用于城域传输应用。不过值得注意的是,该方案通过两个基于PM-16QAM调制的200G叠加构成,通道带宽为GHz,与现10G/40G/100G系统的50GHz通道不兼容,需采取100GHz梳状滤波器或采取基于灵活栅格的带通滤波器件。

相对400G速率,若仅用于提高光纤容量,基于PM-16QAM调制的200G具有更有的性价比。冯勇华说,200G所用调制格式与400G相同、频谱效力相当,200G可以兼容现50GHz通道间隔,无需改变现链路设计,现可直接升级。

超100G光纤选型

随着长距离光传输技术的快速演进,作为光络基础组成部分的光纤也随之有了新的发展。

100G及超100G主要受限于衰减和非线性效应,一般采取大有效面积低损光纤、非线性补偿算法、低噪声指数放大器、高增益纠错编码或适当下降入纤功率的方式减缓非线性噪声。由于光纤更换周期很长,运营商普遍关注后100G时期光纤类型的选择。

冯勇华表示,采用低损(LL:0.185dB/km@1550nm)和超低损(ULL:0.17dB/km@1550nm)光纤可以减少链路光放大器的数量,减少强度噪声和非线性噪声,提升传输距离。目前超低损光纤在技术和工程应用上还没有成熟,材料体系变化致使与现光纤熔接存在问题,熔接消耗偏高、链路衰减值相对LL光纤优势其实不明显。

烽火通讯正在研发一款大有效面积低消耗光纤,其光纤有效面积大较G652D大30%,衰减系数小于0.175dB/km,等效衰减系数约0.16dB/km,成本价格与G657A2相当,预计2016年可范围商用。

重新审视光传输系统

作为100G市场上的主要之一,烽火通讯早已启动了超100G关键技术的开发。冯勇华表示,该公司于2012年5月发布了400G样机,在Terabit等超高速率、超大容量、超长距离传输方面亦取得了成果。

2012年12月,烽火通讯在全球范围内首次将Terabit传输距离刷新到12160km,超出国际水平2160km;2013年8月,率先在单根光纤上实现67.4Tbps的超大容量传输;2013年10月,采用自研100G光模块实现了国内单光源3.2Tbps 2000km标准单模光纤实时光传输系统。

受可用频谱资源和光纤非线性的限制,光纤传输容量的增长步伐开始放缓。在冯勇华看来,目前业界所提的200G/400G/Terabit技术方案实际上是100G技术的演进和深入,无法有效应对带宽需求的延续的指数增长。

他指出,为避免在2020左右出现带宽瓶颈,需要重新审视光传输系统,在空分复用、模分复用以及光子角动量复用(OAM)等通讯机制上进行创新。烽火通讯已积极投身到上述新型通讯机制相干973基础研发项目中。

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