100G高速传输与光传送网新技术——中国电信.ppt

无线专业技能认证 培训讲义 谢谢！ * 100G高速传输与光传送网新技术 张成良 中国电信集团公司 2010.5 提 纲 100G高速传输系统 OTN/PTN 发展与应用 ? 宽带接入用户增长 20-30%/年， 平均流量增长： 20-30%/用户/年 ? 移动流量增长率约为25%，驱动:CDMA EV-DO 、HSDPA及LTE ? 2014年 平均宽带接入带宽将从目前的2M 增长到 20M 以上 ? 业务量流量的增长速度是 10倍/5年 ? 2014年各省出口总带宽是2008年：10-18倍 网络容量有多大 100G传输业务需求分析 ? 基于2008年的ChinaNet网络带宽情况，对2009年至2014年的 100G的需求进行进行预测，假设条件如下： –未来几年保持现有带宽增长率（年均增长50%～80%，目前 ECMP最大8条的数量限制不变。 ? 需求预测结果对100G传输的需求情况 –2013年长三角等地区就有零星的长途传输段落出现迫切的 100G应用需求，2014年就会迅速扩展到全国主要的核心节点 和部分省份的出口节点。 –例外因素：ECMP数量的提升、LAG技术的引用、网络结构扁 平化等均会延缓对100G传输的需求 ? 超高清HDTV的发展会带来更大的网络带宽需求（编码带宽在 500Mbit/s左右 ） ? 中国电信100G接口规模商用时间点应该在2013年～2015年 100G WDM的困难 ? 1、40G 速率提高到100G 光信噪比OSNR需要增加4 dB左右， 而对色散和 PMD的容限将更加苛刻到原来的 1/3 左右。 ? 2、一个是非线性效应的影响远远超过了目前的10G和40G WDM传输系统，对入纤功率的限制较严格，影响了对大跨 段的支持能力； 主流PM-DQPSK 从40G WDM测试看，受非线性影响很大， 无法实现长跨距传输 主流观点认为由于100G 信号的脉冲变化快，SPM 效应 将急剧下降，XPM 为主体，因此可以大幅提高输入功率， 这种情况还没有验证 ? 3、相干接收的模数转换（ADC）和数字处理能力（DSP） 要求较高，成为100G WDM传输系统的主要技术瓶颈。 ? 1、调制技术 – PDM/DP：偏振复用，降低50% Baud-rate，缺点是偏振导致的BER Fluctuation较明显 – (D)QPSK：正交相位调制，降低50% Baud-rate，非线性效应严重 ? 2、接收技术 – 平衡接收：DPSK、DQPSK – 相干接收：QPSK、QAM、OFDM ? 3、高速电信号处理芯片 – 几乎所有芯片都没有商用方案，现有论文和演示基于离线处理 ? 4、前向纠错FEC – 编码冗余：7% vs. 20% vs. others – 采用软判决方式，有纠错功能低密度奇偶校验码(LDPC)适合并行处理；FEC 应提供高达11dB左右编码增益。 100G WDM传输关键技术 100G Transport Interface Technology PM-DQPSK ? 由于100G WDM系统目标是支持50GHz间隔，必须通过调制码型降 低信号波特率 ? 在(D)QPSK调制中，信号先串并转换成两路，经过差分预编码后， 分别对两个MZ调制器进行调制，调制时偏置在MZ输出的最低点， 两个MZ调制器有?/2相位差，合波后输出DQPSK信号 ? DQPSK调制型号的接收方式有两种，一种是差分接收，另一种是 相干接收。 ? 差分接收PM-DQPSK需要在接收端首先将两路偏振正交信号进行 分离，由于偏振态在传输过程中会发生变化，因此需要反馈机 制随时调整PBS前偏振控制器，保证光域偏振解复用的性能 ? 对于40G WDM传输来说，差分接收的性能已经能满足要求，因此 在40G WDM系统中被广泛使用 ? 差分接收原理和实现相对简单，但是性能逊于相干接收。对于 100G WDM传输，必须采用相干接收才能得到预期的传输性能 Polarization Multiplexed DQPSK 相干接收 ? 相干接收PM-QPSK 是通过电域完成偏振分离、相位补偿和均衡 等工作，实现一体化处理 ? PBS将信号分成两个相互正交的偏振光，然后分别与本地 光源进行混频操作，得到四路拍频信号。四路拍频信号经 光电转换和模数转换（ADC）进入DSP进行处理 ? DSP处理时能够实现偏振信号的分离相干接收在理论上可以 比差分接收提高3dB的OSNR灵敏度（改善幅度约1.5～2dB ? 核心功能是一个高速ADC 和一个高速数字信号处理电路（D