100G波分在城域網中的應用分析

李太平

【摘要】 隨著互聯網的普及，城域網的數據流量增加，其網絡帶寬壓力越來越大，原有的波分設備容量已逐漸不適應高帶寬需求了，必須盡快尋找更為合適的技術解決方案。本文從100G波分技術說起，簡述100G波分技術中的關鍵技術，詳細論述其在城域網建設中的應用。

【關鍵詞】 100G波分 城域網 色散 關鍵技術 光功率

一、100G波分的關鍵技術

1.1 碼型調制技術

從長距離傳輸開始，碼型調制技術就成為波分技術的研究重點。波特率越高，色散容限降低，非線性效應增強。當碼型不變時，而波特率從10G提升到40G，那么光信號的OSNR就會提升6dB，色散容限降到OSNR的1/16，非線性損害程度加深。在提高線路傳輸速率的同時解決以上這些物理效應危害是非常必要的，必須采用更加先進、高級的碼型調制技術。

1.2 FEC技術

FEC技術的主要功能是降低光信噪比值要求。隨著100G技術以及40G系統的發展和應用，為實現更遠距離更高速率的傳呼，FEC技術也在不斷進步。第二代FEC技術的凈編碼增益高達8～9dB，BER容限降低至1×10-3～4×10-3。

1.3 相干接收和DSP技術

在解決長距離傳輸產生的物理效應危害問題上，采用PDM-QPSK技術可以解決OSNR要求提高問題，但是不能解決色散容限降問題和PMD容限過小問題。在100G波分系統中，使用色散補償模塊，在接收端設置可調節色散補償模塊，解決色散容限降問題，但是這種解決措施往往會對網絡規劃產生一定的不良影響。而光相干檢測可以探測到光場的偏振、幅度以及相位信息，進行數字信號處理，可以解決色散問題以及PMD問題。目前，PDM-QPSK技術、相干接收和DSP技術的配合使用已經成為100G波分系統主流技術方案。

二、100G波分技術在城域網建設中的應用

城域網的網絡結構可以分成骨干層、匯聚層和接入層，其中，100G波分技術主要應用于骨干層規劃和建設中。當前，骨干層網絡系統一般配置為40波*10G，滿配容量為400G。隨著互聯網的普及、3G業務的增多，城域網的帶寬壓力逐漸增大，骨干層的波道利用率將迅速提高，甚至達到網絡擴容的臨界值。為防止未來幾年內城域網的波分系統業務出現大量割接現象，運用100G波分技術使未來的大顆粒業務實現雙平面保護和負荷分擔，是非常有必要的。

2.1 100G波分技術的優勢

100G波分技術在城域網中的應用應采取PM-QPSK+相干光接收方案。其調制解調標準明確且單一，有利于節約選擇設備的時間，利于廠家迅速生產出合適的設備。相干接收能使得骨干層在遠距離傳輸高速率傳輸中不需要設置專門的色散補償模塊，簡化骨干層結構，節約規劃建設時間。100G波分能兼容當前城域網中使用的10G系統，可以消除100G路由器的部署障礙。最為關鍵的是，運用100G波分技術能有效解決遠距離高速率傳輸中帶來的物理效應問題。

2.2 光功率

在光功率上，100G波分系統與10G系統類似，因此，在運用時只需要根據現有的光纖距離和光纖類型計算出線路衰耗量，然后再根據系統配置設備的發送和接收光功率指標就可以規劃出光放大設備的配置方案。

2.3 色散

在10G系統中，往往需要安裝色散補償裝置解決色散容限降問題。在100G波分系統中，采用QSPK調制技術后產生的信號在接收端可以通過相位判斷0和1，而10G系統產生的數字信號通過電平高低判斷0和1，而色散會影響數字信號的脈寬，進而影響到判斷的正確性，而采用相位判斷0和1基本不受色散的影響，接收機就能迅速恢復正確的0/1序列，因此，100G波分系統對色散的要求也就相對較低，也就不需要考慮到色散補償問題了。

2.4 光信噪比

光信噪比與光功率密切相關，在規劃城域網時，先計算出系統的線路的衰耗，確定光功率配置的光放大器，緊接著就計算出系統的光信噪比值。

三、結束語

隨著城域網建設進程的加快和100G波分技術的成熟，寬帶中國戰略目標的實現指日可待。100G波分技術在城域網骨干層中的應用能有效降低組網難度，提高傳輸速率，為今后城域網發展提供堅實的技術保障。

參 考 文 獻

[1] 張云飛. 100G波分在城域網中的應用研究[J]. 電子世界，2013（19）：142～145

[2] 胡國錦. 淺析100G波分技術及其發展[J]. 數字通信世界，2013（10）：64～66

[3] 張遠望. 100G以太網技術和應用[J]. 中興通訊技術，2009，15（5）：49～52