100G波分技術在城域網中的應用研究

李雅 張銘

【摘要】 ? ?100G波分技術作為現階段較為成熟的傳輸技術機制，其促進了通信網絡傳輸距離的延長與運營成本的降低，對于城域網的構建有著極大的推進作用。為加速100G波分技術的應用進程，實現現代化城域網的合理建設，文章從多個角度出發，在掌握100G波分技術優勢的前提下，深入探討100G波分技術在城域網中的應用策略，旨在形成完備的技術應用方案，為后續城域網的升級提供了技術支撐。

【關鍵詞】 ? ?城域網 ? ?100G波分技術 ? ?技術優勢 ? ?應用舉措

引言：

根據工信部提供的數據，截止到2020年6月底，我國移動電話用戶達到13.65億，4G用戶數量超過8億，5G用戶數量呈現出快速增長趨勢，用戶數量達到1.08億。為加速通信網絡迭代升級進程，在現有通信網絡傳輸機制做出技術層面的調整，不斷拓寬城域網網絡帶寬，增加網絡通信容量。文章以100G波分技術作為切入點，在掌握其技術特點與應用必要性的前提下，持續優化技術應用舉措，發揮100G波分技術優勢，加速城域網的現代化布局，使其與5G通信有效銜接。

一、100G波分技術概述

為實現100G波分技術在城域網中的科學化、高效化應用，技術人員有必要在應用活動開展之前，評估分析100G波分技術的組成與特點，逐步形成正確的技術認知，以更好地提升100G波分技術應用的針對性。

從技術層面來看，100G波分技術主要由碼型調制技術、相干接受技術、前向糾錯技術等組成。具體來看，目前，城域網以光信號作為主體，實現通信信號的快速交互。

碼型調制技術在城域網中的應用，可以對光信號涉及到的參數做出針對性的優化，不斷提升光信號強度，規避干擾因素對于信號傳輸活動的硬性，避免通信信號出現丟失或者篡改的情況[1]。考慮部分城域網的規模較大，碼型調制技術可以根據傳輸距離，靈活調整信號的振幅等參數，降低信號長距離傳輸所產生的衰減以及損耗，為用戶提供更好地使用體驗。

相干接收技術的作用在于，對城域網光信號的接收，通過對拆分光信號，將信號轉化為兩個垂直且方向不同的信號通道，并針對性地完成其他信號的屏蔽工作，以增強城域網信號交互的穩定性。同時相干接收技術還具備較強抗干擾能力，借助于必要的信號模擬，相關接收技術使得城域網信號傳輸端口與接收端口的信號頻率始終保持一致，加速了城域網中光信號與數字信號的轉換效率，并在信號轉換過程中，以DSP技術完成信號的去噪以及去色散處理，降低信號干擾，推動城域網信號的穩定高效傳輸。

向前糾錯技術實現對通信信號的判斷與糾錯，在接收到光信號后，通過編碼技術，對傳輸信號中的錯誤數據在短時間內，完成評估、歸集等相關工作，以保證信號的準確性，為用戶營造出良好的使用體驗，降低了通信網絡的延時性，減少信息重復傳輸情況的發生，對于整個城域網寬帶實用性的保障，通信業務的有序進行奠定了堅實技術基礎。

二、城域網100G波分技術應用的必要性

城域網對于100G波分技術的應用，是對現有網絡結構的有效升級，以100G波分技術為依托，逐步形成了可拓展、易升級、大容量、低成本的區域性通信網絡。

2.1城域網100G波分技術應用可行性

城域網構建環節，為保持組網靈活，容量擴展的優勢，以滿足不同用戶差異化的業務需求，技術人員往往采用分撥技術，對原有的帶寬進行針對性的處理，以實現網絡擴容的最優化處理[2]。近些年來，分波技術日益成熟，完成了從10G、40G到100G的跨越式發展，隨著5G通信網絡建設進程的加快，為在不影響正常通信的前提下，將更多的用戶納入到5G通信網絡之中，促進城域網的合理化構建。技術人員嘗試將100G波分技術作為應用重點，對現有的城域網進行5G升級。

從過往經驗來看，100G波分技術與城域網建設的有效結合，可以大幅度增強整個城域網的穩定性、抗干擾性，保持網絡的承載力，在較短的時間內，快速增加用戶數量，打造出成熟高效的通信機制。

城域網100G波分技術技術應用在實踐過程中表現出的可行性，使得越來越多的地區運營商，開始認識到想100G波分技術應用的必要性，并積極做好城域網構建思路的調整，合理應用100G波分技術手段，對城域網的信號傳輸、交互能力進行增強。

2.2 100G波分技術優勢

100G波分技術在城域網中的應用，可以加速城域網組網進程，提升組網的靈活性與有效性。通過對相關技術手段的應用，技術人員可以在較短的時間內，對網絡通信的波長、覆蓋區域做出針對性的調整，實現信號的穩定傳輸，避免信號的重復性發出或者接收等情況的出現。同時100G波分技術組網方案較為統一，采用相干光接收技術，完善了城域網中的色散補償以及PMD補償機制，提升了城域網的運維管理能力。100G波分技術涵蓋了過往10G、40G波分系統的各個領域，在順利完成10G、40G分波任務的同時，還兼容了城域網中已有的放大器等相關組件模塊，這種技術層面的兼容性，無疑減少了組網活動的工程體量，降低了城域網的組網、升級成本，避免額外費用的產生[3]。100G波分技術的應用，增強了城域網的運行效率，形成更為高效的傳輸機制，確保各類信號的快速交互。并且逐步形成統一性的組網手段，構建起規范化參數調整方案，規范化的調整方案，無疑降低了組網難度，提升了技術應用的可行性。

三、城域網應用100G波分技術的基本策略

100G波分技術在城域網中的應用，要求技術人員在科學性原則、實用性原則框架下，結合100G波分技術特點，立足于100G波分技術的應用失效，吸收借鑒過往有益經驗，通過制定針對性的技術應用，發揮其技術優勢，加速城域網升級進程。

3.1城域網網絡結構的構建

城域網在應用100G波分技術進行組網建設的過程中，為保證組網擴容等活動的順利進行，在各項技術應用之前，需要針對性地做好網絡結構的構建工作，通過整體框架的營造，為技術應用、參數調整等活動的開展提供方向性引導。在這一思路的引導下，技術人員需要對OTM站點以及OLA站點做好認真評估，結合城域網用戶數量、使用習慣以及業務調度層的的實際，對網絡結構的設置方案作出必要的調整，以確保網絡就結構更加符合實際的使用預期。在這一思路的指導下，技術人員在應用100G波分技術進行城域網建設升級的過程中，可以采用ROADM形式，對通信基站內的信息交互方案作出適當的調整，以確保整個城域網在信號交互層面統一性，為后續數字信號調節、抗干擾機制的優化創造了便利條件[4]。

3.2城域網網絡保護體系優化

城域網網絡保護體系的優化，是提升整個城域網安全防護能力的重要手段，最大程度地規避通信數據丟失或者泄露情況的發生，以實現對用戶個人隱私的有效保護[5]。在這一思路的指導下，技術人員需要結合城域網光纜分布情況，立足于于OLP光纜保護需求，結合相關保護原則與保護標準，認真做好光纜路由的防護，并做好城域網IP、PTN/OLT等城域網業務區分、評估，掌握城域網內部保護需求，以需求為導向，通過ODUK SNCP保護手段，實現對IP地址、交互方式的針對性保護。同時針對于城域網中的重點性、核心性的業務轉型，考慮到保護需求，可以在客戶側建立起1+1保護機制，以增強網絡的防護水平，同步控制城域網中的STM-N信號，通過信號種類的調整，降低了整個城域網網絡保護的難度，實現城域網保護體系防護能力與防護成本的有效兼顧，避免額外費用支出的產生。

3.3城域網數字信號調解方案

城域網在信號分解傳輸的過程中，在較長的一段時間內使用10G波分技術方案，為增強信號的分辨能力，通過高低電平，將通信系統內的數字信號以0、1的形式呈現出來，這種處理方式，盡管促進了數字信號識別效能的提升，但是整個分解、辨別環節出現的色散，對于數字信號產生一定的脈沖，導致通信網絡中數字信號失真。為改善這種情況，實現數字信號的調解，需要認真做好色散補償工作。但是整個色散補償周期較差、補償效果較差，補償成本較高，對于城域網的運轉產生了妨礙。100G波分技術在城域網中的應用，其可以有效補償10G波分技術應用后產生的色散補償問題。具體來看，技術人員在數字信號調節過程中，采用QPSK正交相移控制舉措，通過這種方式，將城域網接收端獲得數字信號，以0和1的形式進行區分，這種處理手段，降低了色散對信號脈沖的硬性，以保證城域網交互過程中，信號的轉換準確性得到保障，交互成效得到提升，推動城域網信號處理體系的高效構建。

3.4碼型調制技術的應用

碼型調制技術在應用過程中，要求技術人員將波特率維持在合理的范圍，以保證通信信號傳輸的穩定性與準確性。從過往經驗來看，城域網中的波特率如果可以保持在100G，則信號的OSNR能夠提升到6Db，基于這種技術特點，碼型調制技術在應用過程中，需要將波特率控制在100G，以此來實現色散限容區間的有效控制，實現信號傳輸效率與傳輸質量的保障。同時根據城域網建設要求，靈活調整碼型調制技術的相關參數，以確保技術的實用性。

3.5 FEC技術的應用

通過FEC技術對城域網光信噪比做好調控，避免信噪比過大，影響信號的穩定性，給用戶的日常使用帶來不便。在實際應用過程中，技術人員有必要做好FEC技術的升級工作，將凈編碼增加到9Db，通過參數調整，使得色散容量持續下降到合理區間。現階段，隨著城域網規模的擴大，傳輸距離的延長，使得信號在傳輸過程中，極易受到干擾，借助于FEC技術，對信噪比進行針對性的應對，有效避免長距離運輸對于信號穩定性的影響，保證了信號傳輸的穩定性。

3.6 DSP技術的應用

城域網在長距離交互環節，發生物理效應危害的機率較高。為應對這種局面控制物理效應危害，技術人員需要從DSP技術的層面出發，構建起色散補償架構，使得城域網接收端的信號得以補償，將色散保持在合理的水平并加以解決。

四、結束語

100G波分技術在城域網中的應用，無疑能夠全面提升現有網絡的用戶用量，對于服務質量的提升、運維成本的管控有著極大的裨益。為更好地發揮出100G波分技術優勢，文章從多個角度出發，明確碼型調制技術、FEC技術、DSP技術的應用方式與注意事項，不斷提升100G波分技術應用的針對性，確保其在城域網迭代升級中的有效應用。

參 ?考 ?文 ?獻

[1]盧向輝.對100G波分技術在城域網中的應用思考[J].數字通信世界，2019（12）：48-49.

[2]劉志峰.探討100G波分技術在城域網中的應用[J].通訊世界，2019（8）：42-43.

[3]邱華.OTN技術在IP城域網中的應用研究[J].電子世界，2018（5）：89-90.

[4]于佩，王波.基于CWDM技術的100G光模塊研究[J].光電技術應用，2019（7）：113-114.

[5]王國豪.城域網建設中的常見技術[J].電子技術與軟件工程，2018（10）：91-92.