聚焦帶寬需求線性增長(zhǎng) 長(zhǎng)光通信解讀超100G趨勢(shì)
時(shí)間:2014-07-15 10:00:33 來(lái)源：
長(zhǎng)光通信科技（上海）有限公司訊 7月12日早間消息隨著“寬帶中國(guó)戰(zhàn)略”進(jìn)入“推廣普及階段（2014-2015年）”，城域骨干100G承載網(wǎng)建設(shè)漸入高潮。面對(duì)持續(xù)增長(zhǎng)的寬帶用戶規(guī)模、日益豐富的應(yīng)用類型，網(wǎng)絡(luò)帶寬需求仍將保持其高速增長(zhǎng)趨勢(shì)，超100G也已不再遙遠(yuǎn)。
從整體發(fā)展上來(lái)看，超100G尚處于發(fā)展初期，100G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。但為了避免未來(lái)出現(xiàn)帶寬瓶頸，業(yè)界應(yīng)早作準(zhǔn)備，長(zhǎng)光通信已經(jīng)積極投身到新型通信機(jī)制的相關(guān)973基礎(chǔ)研發(fā)項(xiàng)目中，長(zhǎng)光通信OTN技術(shù)總監(jiān)葉東日前在一次行業(yè)會(huì)議上表示。
超100G限制主因
光纖傳輸容量、傳輸距離和傳輸成本是長(zhǎng)距離光傳輸關(guān)注的三大主要指標(biāo)，而長(zhǎng)距離光傳輸技術(shù)的發(fā)展史就是不斷提供光纖傳輸容量和傳輸距離，降低傳輸成本的過(guò)程，葉東說(shuō)。OPGW光纜
100G規(guī)模商用后，一方面會(huì)采用新技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化100G性能、功耗和成本，另一方面會(huì)綜合多種技術(shù)進(jìn)一步提升光纖傳輸容量和傳輸距離。
光纖傳輸容量取決于可利用低損耗頻譜資源（長(zhǎng)距離傳輸時(shí)受限于商用光放大器增益窗口）和調(diào)制技術(shù)的頻譜效率。光傳輸距離取決于對(duì)傳輸損傷（衰減、色散和噪聲）的均衡和補(bǔ)償。100G后，非線性噪聲取代色散成為限制100G及超100G的主要限制因素。4芯光纜
潛力演進(jìn)方案
100G系統(tǒng)業(yè)已在各大運(yùn)營(yíng)商迅速商用，400G能夠在100G的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)容量并降低每比特傳輸成本，有效地解決運(yùn)營(yíng)商面臨的業(yè)務(wù)流量及網(wǎng)絡(luò)帶寬持續(xù)增長(zhǎng)的壓力，預(yù)計(jì)在2017年左右也會(huì)開(kāi)始逐步商用。
業(yè)界已經(jīng)針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景就400G提出多種解決方案以優(yōu)化傳輸容量和距離。葉東介紹稱，目前最具潛力方案是基于數(shù)字相干接收雙載波PM-16QAM調(diào)制方案。
該方案可以將單模光纖C波段的傳輸容量由100G系統(tǒng)的9.6T（頻譜效率2bit/Hz）提升到24T（頻譜效率5bit/Hz），其傳輸距離500-800km，適用于城域傳輸應(yīng)用。不過(guò)值得注意的是，該方案通過(guò)兩個(gè)基于PM-16QAM調(diào)制的200G疊加構(gòu)成，通道帶寬為75-80GHz，與現(xiàn)網(wǎng)10G/40G/100G系統(tǒng)的50GHz通道不兼容，需采用100GHz梳狀濾波器或采用基于靈活柵格的帶通濾波器件。
相對(duì)于400G速率，若僅用于提高光纖容量，基于PM-16QAM調(diào)制的200G具有更有的性價(jià)比。葉東說(shuō)，200G所用調(diào)制格式與400G相同、頻譜效率相當(dāng)，200G可以兼容現(xiàn)網(wǎng)50GHz通道間隔，無(wú)需改變現(xiàn)網(wǎng)鏈路設(shè)計(jì)，現(xiàn)網(wǎng)可直接升級(jí)。
超100G光纖選型
隨著長(zhǎng)距離光傳輸技術(shù)的快速演進(jìn)，作為光網(wǎng)絡(luò)最基礎(chǔ)組成部分的光纖也隨之有了新的發(fā)展。
100G及超100G主要受限于衰減和非線性效應(yīng)，一般采用大有效面積低損光纖、非線性補(bǔ)償算法、低噪聲指數(shù)放大器、高增益糾錯(cuò)編碼或適當(dāng)降低入纖功率的方式緩解非線性噪聲。由于光纖更換周期很長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)商普遍關(guān)注后100G時(shí)代光纖類型的選擇。
長(zhǎng)光通信正在研發(fā)一款大有效面積低損耗光纖，其光纖有效面積大較G652D大30%，衰減系數(shù)小于0.175dB/km，等效衰減系數(shù)約0.16dB/km，成本價(jià)格與G657A2相當(dāng)，預(yù)計(jì)2016年可規(guī)模商用。
重新審視光傳輸系統(tǒng)
作為100G市場(chǎng)上的主要領(lǐng)導(dǎo)者之一，長(zhǎng)光通信早已啟動(dòng)了超100G關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)。葉東表示，該公司于2012年5月發(fā)布了400G樣機(jī)，在Terabit等超高速率、超大容量、超長(zhǎng)距離傳輸方面亦取得了領(lǐng)先成果。
2012年12月，長(zhǎng)光通信在全球范圍內(nèi)首次將Terabit傳輸距離刷新到12160km，超出國(guó)際最高水平2160km；2013年8月，率先在單根光纖上實(shí)現(xiàn)67.4Tbps的超大容量傳輸；2013年10月，采用自研100G光模塊實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首個(gè)單光源3.2Tbps 2000km標(biāo)準(zhǔn)單模光纖實(shí)時(shí)光傳輸系統(tǒng)。
受可用頻譜資源和光纖非線性的限制，光纖傳輸容量的增長(zhǎng)步伐開(kāi)始放緩。
他指出，為避免在2020左右出現(xiàn)帶寬瓶頸，需要重新審視光傳輸系統(tǒng)，在空分復(fù)用、模分復(fù)用以及光子角動(dòng)量復(fù)用（OAM）等通信機(jī)制上進(jìn)行創(chuàng)新。長(zhǎng)光通信已經(jīng)積極投身到上述新型通信機(jī)制相關(guān)973基礎(chǔ)研發(fā)項(xiàng)目中。
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