华为40T波分系统拥抱光网络T级别时代

2013-05-09 14:34

　　针对高速光传输技术的发展趋势以及潜在的客户需求，华为推出Flex 2T光传输技术方案，以可变速率、可变带宽、可变传输距离和容量为主要特色，配合可变OTN功能，可以灵活承载不同速率的客户业务，在一定程度上实现了光传输速率和路由器速率的解耦，同时独有的Flex ODSP技术、最新一代软判决技术、灵活光收发机和ASIC芯片技术，可以最大可能地降低每比特的传输成本，对超大容量传输提供最佳的带宽效率。

　　Flex 2T具有以下三种核心技术：

　　——FlexODSP以及混合调制技术。当光传输告别模拟调制/解调，进入相干技术时代后，光数字信号处理（ODSP）变得尤为重要。通过一系列算法对光信号进行处理，就可实现数字式的解调和数据恢复。这些算法处理可在一片定制的超大规模集成电路（ASIC）中实现，在很大程度上决定了传输性能。在进入Tb/s时代后，进一步引入了全程数字化调制/解调技术。此外，一些预处理算法，可以进一步提升传输性能。

　　按照前述香农极限的分析，如果单纯采用高阶调制码型增大系统的传输容量，就需要更高的信噪比，会牺牲一定传输距离。如果单纯地提高入纤功率，又会增大非线性效应。根据业界已经发表的文献，采用32QAM以上高阶调制码型，在SMF+EDFA的链路上只能传输几百公里。而某些“英雄实验”中采用的特殊新型光纤，目前还不具备商用的可行性。在Flex2T的ODSP算法中，采用了一系列创新技术，在大幅提升系统容量（即频谱效率）的同时，也能实现长距传输。

　　首先是多带电正交频分复用（Multi-BandeOFDM）和频域混合正交幅度调制（HybridQAM）融合的技术，OFDM多子载波正交复用可以成倍提高频谱效率，同时每个子载波又可分别设计不同调制码型。在一个统一控制平台下，收发端适配到一个最佳码型组合以及最佳组合比例，在实现既定高频谱效率的基础上又保证系统低OSNR的要求，不会削弱传输性能。以40Tb/s系统为例，使用混合32/64QAM调制，可以将系统的频谱效率提升至10bit/s/Hz，C波段的传输容量达40Tb/s。将来在控制平台作用下，还可根据客户实际需求和应用场景平滑地进行各种调整，适配各种传输容量和距离。

　　其次针对光传输系统的非线性问题，FlexODSP算法还特别设计了非线性抑制模块，显著提高入纤功率约2dB，有效增加了链路预算，消除SPM、XPM等非线性效应影响，延长了传输距离。

　　——混合多级编码调制的新一代FEC技术。针对Flex传输特性，华为对FEC前向纠错技术也进行了创新研究。采用混合多级编码的算法相对前一代的软判决算法，性能有了进一步提升，同时算法复杂度还可进一步降低。针对传输信道特点，通过混合编码方案充分发挥每一级码字的最大纠错能力，提升系统的纠前误码门限，进而给系统带来额外的OSNR增益，延长了传输距离。下图展示了采用混合多级编码调制FEC和前一代LDPC软判决技术的对比。在不增加开销的情况下，新一代FEC技术较LDPC软判决技术又可以提升0.4dB以上的增益，非常接近编码理论极限，相当于提升10%以上的传输距离，使得32QAM以上的高阶调制也能长距传输。和FlexODSP算法结合后，总体实现C波段40Tb/s，1000km以上传输。