烽火通信40G DWDM解決方案

        目前隨著三重播放、視頻點播和互聯(lián)網(wǎng)高速接入等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的日益增長，以及伴隨著國內(nèi)3G移動通信時代的到來，對傳輸網(wǎng)的帶寬消耗呈幾何級增長趨勢，網(wǎng)絡(luò)正面臨傳輸帶寬嚴重不足的困難。而FTTX等高速率的接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的改造部署，已經(jīng)逐漸的解決了“最后一公里”的速率瓶頸，而目前的骨干傳送網(wǎng)對于高帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展的支持卻顯得越來越力不從心。
        而隨著業(yè)務(wù)層面40G高端路由器的商用， 40G波分系統(tǒng)的部署也迫在眉睫。
相對于10G系統(tǒng)來說，建設(shè)40G波分系統(tǒng)作為大容量波分建設(shè)方案有以下優(yōu)勢：
        1） 調(diào)高頻譜效率；
        2） 節(jié)省機房空間、節(jié)電；
        3） 節(jié)省維護成本，提高管理調(diào)度效率；
        4） 隨著產(chǎn)業(yè)的進一步成熟，也會降低每比特的傳輸成本，從而更進一步促進40G系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用。

         一、 烽火通信40G解決方案的特點
         烽火公司近些年一直致力于40G波分系統(tǒng)的研究，早在2005年就成功開通了國內(nèi)第一條80×40G的商用工程，實現(xiàn)了40G和10G業(yè)務(wù)的混傳。而后烽火通信經(jīng)過不斷創(chuàng)新，目前已經(jīng)推出了基于NRZ、ODB、sDPSK 三種40G編碼技術(shù)的40G解決方案，并掌握了功率均衡、增益鎖定、單通道精確色散補償技術(shù)等核心技術(shù)，在40G\10G混傳方面有一定的工程經(jīng)驗。針對于不同的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，推出了完美的40G解決方案，解決運營商的網(wǎng)絡(luò)容量難題。

                                                     圖1 烽火40G解決方案特點

          多種40G碼型支持，應(yīng)用不同網(wǎng)絡(luò)場景
          FONST W1600設(shè)備目前可以支持NRZ、ODB、sDPSK三種40G編碼。NRZ支持100GHZ波道間隔，可以低成本的實現(xiàn)40波的40G系統(tǒng)較長距離可靠傳送；ODB支持50GHZ波道間隔，可以支持3.2T的較長距離系統(tǒng)傳送；sDPSK可以支持50GHZ，并有較好的信噪比容限，可以實現(xiàn)3.2T大容量長距離的穩(wěn)定運行。
并且烽火通信正在研發(fā)基于FONST W1600設(shè)備的跟先進的40G編碼技術(shù)，同時系統(tǒng)支持多種編碼在同一系統(tǒng)上可靠運行。

         超長距離的傳輸功能－喇曼放大及超強FEC的應(yīng)用
         目前烽火公司FONST W1600所有光接口采用G.709封裝，采用SFEC技術(shù)，提高系統(tǒng)編碼增益可達9dB，提高系統(tǒng)的信噪比容忍能力，保證系統(tǒng)容量，以支持高速率長距離傳輸。
          40G系統(tǒng)對于10G來說在信噪比、非線性的方面都有較高的要求，而采用拉曼放大器可以引入較小的自發(fā)輻射噪聲和非線性，烽火通信曾在黑龍江首開國內(nèi)拉曼放大器應(yīng)用先河，對于拉曼放大器也有豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗，配合SFEC技術(shù)+sDPSK實現(xiàn)3.2T的超長距離傳輸。
         40G全部采用波長可調(diào)型OTU，以方便工程開通維護
         40G速率OTU全部采用C波段可調(diào)諧,以方便后期工程的開通和維護，并為后期光層調(diào)度，ROADM的引入提供技術(shù)支持。

          40G OTU兼容單板設(shè)計,方便后期網(wǎng)絡(luò)改造和維護
         40G速率OUT單板全部采用兼容性設(shè)計，不同調(diào)制碼型單板兼容，改變編碼方式只需更換相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換部分，如此設(shè)計可以方便以后網(wǎng)絡(luò)的改造和維護更換。

         完善40G/10G混傳技術(shù)和經(jīng)驗
         烽火通信已經(jīng)掌握40G/10G混傳技術(shù)，可在現(xiàn)有符合條件的10G傳輸系統(tǒng)上直接插40G OTU來傳送40G業(yè)務(wù)，從而減少網(wǎng)絡(luò)的重復建設(shè)。烽火公司40G/10G混傳技術(shù)已在中國電信滬杭40G工程中得到了充分的網(wǎng)絡(luò)運營驗證，目前尚可靠運行，具有豐富的混傳工程經(jīng)驗，可在工程中大量應(yīng)用。
并設(shè)計了4×10G TMUX機盤，在40G系統(tǒng)中傳送10G業(yè)務(wù)，提高系統(tǒng)的頻譜利用率。

        40G系統(tǒng)的精確色散補償技術(shù)
        烽火公司采用兩級色散補償?shù)姆绞?，DCM補償精補償和TDCM（Tunable DCM,可調(diào)色散補償）精確補償相結(jié)合的方式。第一級粗補償，采用DCM的方式，第二級采用TDCM精確補償方式 ，在實際的系統(tǒng)設(shè)計當中，通常要求第一級DCM補償之后在整個C波道的各個波長的殘余色散在800PS之內(nèi)，再次通過TDCM來進行每個波道精確調(diào)節(jié)。
系統(tǒng)對于色散留有充足的可控余量，可適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)工程中的色散變化，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。

        獨特的功率控制技術(shù)
        系統(tǒng)采用智能光功率控制、VOA自動光功率調(diào)節(jié)等技術(shù)，保障網(wǎng)絡(luò)長期穩(wěn)定性要求。
       1) 烽火通信的EDFA采用了智能化的光功率控制技術(shù)，自動適配輸出光功率及各波道光功率分配等。
        2) 在DWDM系統(tǒng)中應(yīng)用VOA技術(shù)，方便的實現(xiàn)系統(tǒng)功率平衡及動態(tài)適應(yīng)線路損耗由于溫度等因素所發(fā)生的變化，保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。

        大容量業(yè)務(wù)接入、靈活業(yè)務(wù)調(diào)度
        考慮到運營商緊張的機房空間，烽火通信的DWDM系統(tǒng)沿襲了一貫做法，提供更大的業(yè)務(wù)接入能力。
烽火通信OTM設(shè)備目前最大可實現(xiàn)3.2T的業(yè)務(wù)接入，提高了系統(tǒng)的傳輸容量，大大緩解了運營商的網(wǎng)絡(luò)容量壓力，提高運維效率，減少機房占用，降低設(shè)備功耗。
并支持光層的ROADM調(diào)度，可提供WB、PLC、WSS三種模塊，最大可實現(xiàn)8個方向的波長調(diào)度，實現(xiàn)光層的靈活調(diào)度，為最終實現(xiàn)MESH網(wǎng)打下堅實基礎(chǔ)。

        工程應(yīng)用
         FONST W1600 DWDM系統(tǒng)自推出以來，承建了大量的國家干線工程，曾開通滬杭3.2T工程，實現(xiàn)40G/10G混傳，精確色散管理、分布式喇曼放大等方面具有多項創(chuàng)新，并且截至目前性能表現(xiàn)穩(wěn)定。

                                                          圖2 上海至杭州40G WDM工程

           二、 40G工程應(yīng)用
         1）省際超長距離大容量光傳送網(wǎng)
        目前40G應(yīng)用的主要領(lǐng)域是省際骨干網(wǎng)，省際骨干網(wǎng)的特點是傳輸容量大，距離長，業(yè)務(wù)相對穩(wěn)定，可靠性要求高，對建網(wǎng)成本不敏感。要實現(xiàn)40G的大容量長距離傳輸，對系統(tǒng)的OSNR、色散容限、PMD、非線性等技術(shù)性能都要求較高。
烽火采用先進的新型編碼技術(shù)sDPSK，支持50G HZ信道間隔，對信噪比有較好的容限，,可以減少WDM系統(tǒng)中信道間XPM效應(yīng)造成的損傷，同時對接受信號的功率波動有更高的容限。在該系統(tǒng)中引入RAMAN放大技術(shù)、動態(tài)增益控制和均衡技術(shù)、單波道動態(tài)精確色散補償、SFEC技術(shù)等，滿足系統(tǒng)對色散、功率、PMD、非線性、OSNR的性能要求。圖3為烽火新一代40G波分平臺.

        圖3 烽火通信新一代40G波分平臺

        目前該系統(tǒng)經(jīng)測試，即可以提供單口40G POS光口，也可以提供4×10G TMUX端口，實現(xiàn) 40G\10G混傳的同時，有效提高頻譜利用率。

       2）省內(nèi)大容量光傳送網(wǎng)
       未來2～3年，省內(nèi)光傳送網(wǎng)會出現(xiàn)大量的40G業(yè)務(wù)需要在波分層面上承載，其網(wǎng)絡(luò)特點是傳輸容量大，傳輸距離較長，對于建網(wǎng)成本較為敏感。
基于ODB(PSBT)編碼方式的解決方案，可以有效的提高系統(tǒng)的色散容限減小信道間隔（50G HZ），相對于sDPSK編碼方式可以有效的降低成本。并兼容省際大容量光傳送網(wǎng)的各種線路管理技術(shù)，實現(xiàn)C波段80*40G容量較長距離傳輸，支持40G\10G業(yè)務(wù)混傳，滿足省內(nèi)干線的傳輸要求。

        3）城域光傳送網(wǎng)
        未來的1～3年，城域網(wǎng)將會出現(xiàn)少量40G接口業(yè)務(wù)，隨著接入層面帶寬的提升，4～5年將會大量出現(xiàn)40G端口。城域網(wǎng)的特點是傳輸容量較大，傳輸距離相對較短，滿足OSNR、CD、PMD、非線性等的技術(shù)性能實現(xiàn)較為容易。
NRZ作為城域網(wǎng)40G編碼技術(shù)，可以最低成本的建設(shè)城域40G波分網(wǎng)絡(luò)。從而在實現(xiàn)40G業(yè)務(wù)完美傳送的同時，又可有效的控制成本。
早在2005年，烽火公司就與中國電信合作，成功開發(fā)出了3.2T（80×40G） DWDM平臺，并在國內(nèi)首次成功實現(xiàn)了工程應(yīng)用。在國內(nèi)首次采用NRZ碼進行40Gb/s DWDM傳輸，在40Gb/s DWDM系統(tǒng)精確色散管理、分布式喇曼放大和不等跨距的分布式喇曼放大的OSNR分析軟件等方面具有多項創(chuàng)新，上海至杭州40G WDM工程加載了實際業(yè)務(wù)，全線運行穩(wěn)定。

         三、 烽火40G解決方案的進一步發(fā)展
         目前烽火正在同步研發(fā)基于FONST W1600的RZ-DQPSK和PM-QPSK編碼技術(shù)，相應(yīng)的OSNR、CD和PMD容忍能力將顯著提升?？梢詫崿F(xiàn)3.2T容量超長距離無電光中繼傳輸。烽火公司正加緊這方面的研發(fā)進度，將于明年初推出這一系列的40G解決方案，為客戶提供最簡捷高效的40G解決方案。

          四、 小結(jié)
        目前10G波分系統(tǒng)在傳輸容量上的局限，可以通過捆綁多個10G WDM進行線路傳輸雖然可以解決部分的容量問題，但終究解決不了40G路由器端口的傳輸問題，也存在投資、維護、管理、光纖資源的方面困難，所以部署40G波分是大勢所趨。
但目前40G系統(tǒng)大規(guī)模部署還面臨著成本方面的問題，根據(jù)OVUM-PHK2008年的調(diào)研結(jié)果，強度調(diào)制40G OTU的成本是10G 的8～10倍，相位調(diào)制40G OTU的成本是10G的15～20倍, 離業(yè)界公認的規(guī)模應(yīng)用的2.5倍門限值還有差距。但隨著40G的進一步推動應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)的進一步成熟，成本會逐步降低，最終每比特的傳輸成本低于目前的10G系統(tǒng)，實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
         烽火公司將不懈努力，為客戶提供完美的40G解決方案，與客戶實現(xiàn)共贏。