超长距波分传输系统的网络应用(上)

2019-11-03 18:22:34

字体：大中小

来源：转载

供稿：网友

一、长途波分传输系统的发展机遇

　　按照网络覆盖范围，一般将骨干网波分传输市场细分为三个部分：传输距离在640km以内的长距离传输网络（LH）、640km～2000km的延伸长距离传输（ELH）和2000km以上的超长距离传输系统（ULH）。ELH和ULH亦合称为xLH，泛指超过640km的传输系统。从网络建设量上看，LH和ELH占有绝大多数的市场份额，而ULH系统的市场份额仅在5％以下。

　　受全球电信业下滑的影响，在2001年～2003年三年中全球陆地波分传输市场（包括Metro、LH和xLH）的建设投资持续下降，在2003年下降到19.6亿美元左右，但是新一轮的WDM网络建设也正在酝酿中。最新的国外权威市场预测年报估计，光网络市场有望从2004年起开始复苏。波分传输市场今后几年内将以7％的速率持续稳定增长，预计今后4年内全球波分传输市场的累积投资额将在101亿美元左右，LH、xLH传输系统所占市场份额分别是53％和14％，仍是波分网络建设的重点，4年内总投资为68亿美元。图1是对2002年～2007年的波分传输市场建设额度的统计和预测。

　　在未来几年内LH传输网建设中，OADM设备的建设比重将日益加大，其投资百分比将从2004年的4.5％上升到2007年的7％。这表明OADM（包括ROADM）将逐步规模应用，为更多的分布式业务提供更为灵活的端到端传送服务；这反过来也要求LH网络为OADM设备的规模应用提供足够的OSNR预算。考虑到常规的LH传输技术在实现640km左右点对点传输的同时所能提供的OADM容量较小，因此目前已经成熟的ULH传输技术完全有可能，也有潜力在未来的LH传送获得大量应用，提供更大的OADM容量和波长利用效率。

　　另外，在xLH领域的建设投资中，光放大设备将占有较大的比例，达到总投资的35％左右，是LH系统的两倍。这既是采用xLH传输技术组建网络的必然结果，也预示着不久的将来在xLH应用中，有效地降低光放大设备的成本将尤其有助于xLH系统的推广和应用。从这个意义上讲，在保证传送长度、容量和质量的基础上，尽量少采用那些比较昂贵、可维护性较低的光放大技术，将有效地降低建网成本和运营成本，进而增强xLH业务传送的竞争力。

图1国外权威电信市场预测机构对2002年～2007年波分传输市场建设量的统计和预测。

二、华为的超长距离波分传输解决方案

　　在超长距离波分传输向着更高的传输容量和更远的延伸距离方向演进过程中，碰到了一些主要的物理限制问题。它们是：OSNR受限、光纤的色散效应和光纤非线性效应，其中又以OSNR受限和光纤非线性效应最为严重。为克服这些限制条件而诞生了一系列新技术，使高容量超长距离传输成为可能。这些技术主要包括超级前向纠错（EFEC）、分布式喇曼放大和归零码（RZ）调制技术等。

　　EFEC能提供更大的编码增益（～8dB），能有效克服OSNR受限问题，但是不能解决光纤非线性效应危害问题。分布式喇曼放大技术对降低光信号的OSNR劣化和抑制非线性效应均有益处，但在维护方面有较大劣势。而RZ码型技术则在实现低OSNR接收、抵抗非线性效应、延伸传输距离各方面均有卓越的表现，被认为是实现xLH传输的关键。

　　SuperCRZ码型是华为技术有限公司推出的具有自主知识产权的RZ码型技术，应用于华为大容量长途波分传输设备OptiXTMBWS1600G中。SuperCRZ采用频率调制技术，能有效抵抗各种光纤非线性效应造成的信号失真；与NRZ码相比可提供大于6dB的OSNR增益。SuperCRZ还具有优良的抵抗偏振相关损耗（PDL）和偏振模色散（PMD）的能力，具有更高的传输稳定性。据光纤环路测试，采用该种码型，10Gb PSDWDM系统的传输距离可达7600km。

　　在实际网络应用中，SuperCRZ技术也有着突出的工程优势。SuperCRZ只要在发射设备上以很小的额外成本进行简单修改，采用NRZ接收机即可顺利接收，不需要复杂的色散补偿措施。共用设备与标准DWDM设备相同。良好的向下兼容性实现了由LH到ULH传输的平滑过渡。在G.652、G.655、G.653等光纤上均可获得优良的传输性能，具有很高的经济性、适用性和适应性。目前SuperCRZ系统已经用于华为的LH、ELH、ULH以及LHP传输设备，以满足高容量长距离传输各个细分市场的需求。

　　在ELH传输组网中，SuperCRZ码型可提供大于6dB的OSNR增益，仅采用常规的EDFA即可实现2000km传输，无须引入分布式喇曼放大技术。采用了较少的有源器件，降低了系统硬件的复杂度，有利于降低系统设备的功耗和空间占用，提高运行稳定性，降低系统投资和运维成本。

　　在LH传输组网中，在LH系统中若存在一个或多个光纤损耗较大的传输跨段，或存在较多的上下波业务需求时，常规NRZ传输系统往往需要频繁使用OEO再生设备，无电再生传输距离较短。SuperCRZ系统具有更好的OSNR接收性能，可为这些大跨段和OADM设备提供足够的OSNR预算，减少再生设备，提供更强的组网灵活性。

　　在LHP传输组网中，SuperCRZ系统具有更高的非线性效应容限，发射功率可达18dBm/ch以上，可支持传输光纤损耗高达49dB的LHP传输。

　　在ULH传输组网中，SuperCRZ码型对非线性效应积累具有较好的免疫力，在常规入纤光功率条件下跨段级联数目可达50以上。部分跨段采用喇曼放大器以降低OSNR劣化速度，可实现4000km光传输。

　　总之，采用SuperCRZ技术的长途波分传输系统具有较低的建网成本、较低的运营成本、更高的可靠性、更快的业务提供速度，应用于下一代骨干网络建设中将提供超长程直达通路和更强的网络生存性能，具有突出的优势和潜力。

摘自　人民邮电报

上一篇：超长距波分传输系统的网络应用(下)

下一篇：EPON：四大新课题亟待破解