40Gbit/s高速光传输技术加速光通讯发展步伐_亚博取款出账速度

本文摘要:40千兆比特/秒传输技术的频繁出现和发展,以及以互联网为代表的电信网络服务和技术的蓬勃发展,特别是近年来互联网流量的爆炸式快速增长,是促进40千兆比特/秒传输市场需求和网络应用频繁出现的必要条件。

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40千兆比特/秒传输技术的频繁出现和发展,以及以互联网为代表的电信网络服务和技术的蓬勃发展,特别是近年来互联网流量的爆炸式快速增长,是促进40千兆比特/秒传输市场需求和网络应用频繁出现的必要条件。从运营商的角度来看,40Gbit高速光传输系统的建设主要有两大驱动力:一是骨干IP网核心路由器的高速网络市场需求;第二,一些大型金融机构、科研机构和政府部门根据市场需求为其超级计算机或数据中心网络租用40Gbit的高速电路。对于国内运营商来说,目前的市场需求属于第一类,第二类市场需求集中在北美、欧洲等发达国家和地区。

中国电信中国网的规模和容量已经超过了全球骨干IP网络中最好的之一,中国联通(原中国网通)的骨干IP网络在全球超大型IP网络中名列前茅。因此,这两家运营商是国内第一家对40gb/s高速光传输技术有市场需求的运营商,也是第一家建设商用40gb/sWDM传输系统的运营商。目前40Gbit网络的建设以骨干网为主,未来将扩展到城域网。1.240Gbit/s传输技术路线。

虽然早期业界明确提出了使用4个10Gbit/s信道传输40Gbit/s信号的inversemulexing(IMUX)解决方案,但华为、爱立信(原马可尼)等厂商也销售成熟的商用设备。然而,随着市场需求和技术的发展,人们最终自由选择了单通道km/h路线。

就像2.5Gbit/sWDM系统km/h到10Gbit/sWDM系统一样,40Gbit/sWDM传输技术成为40Gbit/s传输的主流解决方案。从10Gbit/s到40Gbit/s,信号速率提升了4倍,但技术难度快速提升了4倍。40Gbit/s信号传输性能的严重抑制,使得扩展10Gbit/s传输技术无法完成40Gbit/s信号的远距离传输。我们假设使用传统的NRZ码:40Gbit/s信号的ONSR抑制比10Gbit/s信号低6dB,但由于非线性效应的影响,入射功率低1 ~ 2 dB,因此40Gbit/s信号的OSNR有限距离只有10Gbit/s信号的1/6左右;更严重的是,40Gbit/s信号的色散和偏振模色散(PMD)之间的有限距离只有10Gbit/s信号的1/16。

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所以40Gbit/sWDM传输必须要有一系列的新技术,才能从10Gbit/sWDM传输构建非常长距离。其中,先进的设备调制码类型是40Gbit/sWDM传输使能技术最引人注目的代表,下面将着重说明。

调制码类型是40Gbit/sWDM传输技术中最精彩的部分,也是最丰富的部分。目前有10多种商业代码类型。

根据其技术特点,可分为三类:(1)幅度辅助强度调制码型:其特点是信号通过强度调制进行传输,用于常见的必要检测技术,但引入了特殊的幅度调整手段来提高传输性能;代表性的代码类型还包括CSRZ(载波感应一轮码)、DRZ(差分一轮码)和ODB/PSBT(光二进制码/幅度整数二进制传输码)。(2)强度辅助调幅码型:其特点是信号采用调幅方式传输,用于差分或相干接管技术,传输性能好。同时,引入了NRZ、RZ等强度调制方法来改善传输性能,可用于50GHz区间。

代表性的代码类型还包括RZ-DPSK(一轮差分相移键控代码)、NRZ-DPSK(非一轮差分相移键控代码)和RZ-DQPSK(一轮差分正交相移键控代码)。目前,在现有网络中广泛使用的P-DPSK(部分差分相移键控)码也是一种类似的NRZ-DPSK码
(3)极化自适应调制码型:其特点是利用互矢量的两种极化状态传输不同的信息,提高系统频谱利用率,降低单通道信号速率,每个极化通道的调制方式可以是上述调制码型中给定的一种;目前,在40Gbit/sWDM传输系统中,只有北电的DP-QPSK(双极四相移键控码)用于构造商用极化自适应调制码。

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先进的设备调制码在40Gbit/sWDM传输系统中起着全方位的作用,比如缩短传输距离。目前无电中继的40Gbit/sWDM系统传输距离已经达到1000km甚至1500km符合50GHz间隔传输,提高频谱利用率;提高PMD容忍度,降低光缆PMD性能的废品率,不断扩大现有网络的应用范围。表1列出了40Gbit/sWDM传输设备的技术特点和应用场景,40gb it/sWDM是国内传输设备市场上比较活跃的厂商。

除了调制码类型之外,固定色散补偿技术(用于填充40Gbit/s信号色散容差的低容差)、高速芯片技术(40Gbit/sFEC、成帧器、SerDes等核心芯片)和高速调制/调制技术也是40Gbit/sWDM传输系统最重要的使能技术。1.340Gbit/s传输设备开发与应用在40Gbit/s应用中,其实传输设备的延迟已经成为前几年40Gbit/s无法广泛应用的瓶颈因素。思科、瞻博等主流路由器厂商早在2006年就销售了商用40Gbit/sPOS板,但40Gbit/sWDM传输设备的普及是在2007年以后。

特别是2008年,主流传输设备厂商纷纷宣布推出40Gbit/sWDM传输设备,其中华为、烽火、中兴、北电、上海贝尔、爱立信等在国内活跃。目前主流厂商的40Gbit/sWDM传输设备已经系列化,包括针对中短途传输的ODB/PSBT码,针对中长途传输的DPSK码,甚至更简单的DQPSK、DP-QPSK码等。设备的适用性大大提高。

主流电信运营商普遍接受了40Gbit/sWDM传输技术和设备的成熟。业内知名咨询公司Ovum最近发布的行业报告中的统计数据显示,2008年11月下旬,截至2008年,全球已有多达30家运营商部署了40Gbit的传输网络,其中包括中国电信和中国联通(原中国网通)。

欧文公司在报告中指出,40Gbit传输技术已经进入推广部署阶段,将进入健康可持续发展时期。中国电信是国内第一家关注40Gbit传输的电信运营商。

早在2004年,中国电信就开始了40Gbit/s传输技术的研究,与国家科技部863计划合作,于2005年在上海杭州完成了40Gbit/sWDM实验传输系统,这在国内尚属首例,属于世界上较早的40Gbit/s现有网络实验传输系统。此后,中国电信在多年对40gb/s传输技术和设备不断跟踪研究的基础上,于2008年建成了国内第一个商用40gb/s传输系统,即上海无锡8040Gbit传输系统。同时,2008年下半年,在多家厂商的参与下,启动了40Gbit/sWDM传输设备和系统的验证测试,极大地推动了国内40 Gbit/S传输行业的发展。

从2009年开始,中国电信将根据业务发展逐步推进骨干40Gbit传输网的规模部署。首批40Gbit/sWDM传输网络已覆盖长三角、珠三角等业务发展较好、市场需求迫切的40Gbit/s应用领域。中国联通(包括原中国网通)也于2008年开始建设首个商用40Gbit/sWDM传输网,覆盖华北各大城市。

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随着产业链的成熟,与40Gbit传输相关的技术标准也越来越完善。国际电联、OIF和中国CCSA制定并发布了一系列技术标准,有效地促进了40Gbit传输设备的应用
这些挑战都在技术领域,例如现有光纤PMD对40Gbit传输的容忍度;还有成本方面,比如不断降低40Gbit/sWDM传输系统的成本,建设单比特公里传输成本高于10Gbit/sWDM系统;下一代100Gbit/s传输技术的发展也带来了挑战。本章将详细分析这些挑战,从而构成40Gbit高速传输技术未来的发展方向和前景。2.1适应大PMD光纤环境的40Gbit/s传输技术,逐步解决了OSNR、色散等40Gbit/s传输的允许因子问题,PMD成为影响无电中继40Gbit/sWDM系统传输距离的主要允许因子。

普通40Gbit信号的PMD容差只有2 ~ 2.5 PS左右。即使不考虑系统其他光学元件带来的PMD,在PMD系数高于0.1ps/sqrt(km)的光纤中也不可能有实用价值。只有当PMD系数高于0.05ps/sqrt(km)时,才能充分发挥远距离传输的优势。

拒绝现有40Gbit/sWDM系统建设的光纤选择非常严格,未来40Gbit/sWDM传输系统面临的下一个技术挑战是如何限制在大PMD光纤。

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