100G波分在城域网中的应用分析

李太平

【摘要】 随着互联网的普及，城域网的数据流量增加，其网络带宽压力越来越大，原有的波分设备容量已逐渐不适应高带宽需求了，必须尽快寻找更为合适的技术解决方案。本文从100G波分技术说起，简述100G波分技術中的关键技术，详细论述其在城域网建设中的应用。

【关键词】 100G波分 城域网 色散 关键技术 光功率

一、100G波分的关键技术

1.1 码型调制技术

从长距离传输开始，码型调制技术就成为波分技术的研究重点。波特率越高，色散容限降低，非线性效应增强。当码型不变时，而波特率从10G提升到40G，那么光信号的OSNR就会提升6dB，色散容限降到OSNR的1/16，非线性损害程度加深。在提高线路传输速率的同时解决以上这些物理效应危害是非常必要的，必须采用更加先进、高级的码型调制技术。

1.2 FEC技术

FEC技术的主要功能是降低光信噪比值要求。随着100G技术以及40G系统的发展和应用，为实现更远距离更高速率的传呼，FEC技术也在不断进步。第二代FEC技术的净编码增益高达8～9dB，BER容限降低至1×10-3～4×10-3。

1.3 相干接收和DSP技术

在解决长距离传输产生的物理效应危害问题上，采用PDM-QPSK技术可以解决OSNR要求提高问题，但是不能解决色散容限降问题和PMD容限过小问题。在100G波分系统中，使用色散补偿模块，在接收端设置可调节色散补偿模块，解决色散容限降问题，但是这种解决措施往往会对网络规划产生一定的不良影响。而光相干检测可以探测到光场的偏振、幅度以及相位信息，进行数字信号处理，可以解决色散问题以及PMD问题。目前，PDM-QPSK技术、相干接收和DSP技术的配合使用已经成为100G波分系统主流技术方案。

二、100G波分技术在城域网建设中的应用

城域网的网络结构可以分成骨干层、汇聚层和接入层，其中，100G波分技术主要应用于骨干层规划和建设中。当前，骨干层网络系统一般配置为40波*10G，满配容量为400G。随着互联网的普及、3G业务的增多，城域网的带宽压力逐渐增大，骨干层的波道利用率将迅速提高，甚至达到网络扩容的临界值。为防止未来几年内城域网的波分系统业务出现大量割接现象，运用100G波分技术使未来的大颗粒业务实现双平面保护和负荷分担，是非常有必要的。

2.1 100G波分技术的优势

100G波分技术在城域网中的应用应采取PM-QPSK+相干光接收方案。其调制解调标准明确且单一，有利于节约选择设备的时间，利于厂家迅速生产出合适的设备。相干接收能使得骨干层在远距离传输高速率传输中不需要设置专门的色散补偿模块，简化骨干层结构，节约规划建设时间。100G波分能兼容当前城域网中使用的10G系统，可以消除100G路由器的部署障碍。最为关键的是，运用100G波分技术能有效解决远距离高速率传输中带来的物理效应问题。

2.2 光功率

在光功率上，100G波分系统与10G系统类似，因此，在运用时只需要根据现有的光纤距离和光纤类型计算出线路衰耗量，然后再根据系统配置设备的发送和接收光功率指标就可以规划出光放大设备的配置方案。

2.3 色散

在10G系统中，往往需要安装色散补偿装置解决色散容限降问题。在100G波分系统中，采用QSPK调制技术后产生的信号在接收端可以通过相位判断0和1，而10G系统产生的数字信号通过电平高低判断0和1，而色散会影响数字信号的脉宽，进而影响到判断的正确性，而采用相位判断0和1基本不受色散的影响，接收机就能迅速恢复正确的0/1序列，因此，100G波分系统对色散的要求也就相对较低，也就不需要考虑到色散补偿问题了。

2.4 光信噪比

光信噪比与光功率密切相关，在规划城域网时，先计算出系统的线路的衰耗，确定光功率配置的光放大器，紧接着就计算出系统的光信噪比值。

三、结束语

随着城域网建设进程的加快和100G波分技术的成熟，宽带中国战略目标的实现指日可待。100G波分技术在城域网骨干层中的应用能有效降低组网难度，提高传输速率，为今后城域网发展提供坚实的技术保障。

参 考 文 献

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