1 导言

在宽带数据事务的大力驱动下，路由器40G接口现已开端商用，40G波分复用（WDM）技能的难点逐步处理，近期人们评论的技能焦点现已不再是40G WDM是否可商用，而是在考虑实践网络中应该选择什么样的技能来布置40G WDM体系。

2 40G WDM技能

现在，全球各个电信设备制造商为完成40GWDM选用了各式各样的立异技能。其间，最杂乱的是编码/调制技能，包含：

（1）编码技能：NRZ（不归零码），RZ（归零码），CRZ（啁啾RZ），FSRZ（全谱RZ），ODB（光二进制码），PSBT（相位整形二进制传输），DRZ（差分归零码），CS-NRZ（载波按捺不归零码）等。

（2）调制技能：IM（强度调制），DPSK（二相位调制），QPSK（四相位调制），DQPSK（差分四相位调制），DP-QPSK（双极化四相位调制）以及一些编码和调制技能的组合。

（3）色散补偿技能：DCM＋ADC（Adaptive Dispersion Compensation），依据光纤布拉格光栅技能的可调色散补偿器，选用最大可能性序列估量（MLSE）的电域补偿（eDCO，eDC40G）。

（4）PMD补偿（办理）技能：PMDC（PMD补偿器），eDC（电域PMD补偿），选用特别的调制编码技能。

（5）FEC编码技能：为完成更高编码的增益，许多厂商选用了自有的FEC编码技能。

各个厂商在完成40G WDM时选用了许多新技能，而且大都宣称自己的技能是更合适40G WDM体系。关于怎么点评这些新技能对体系带来的影响也议论纷纷。

但实践上，咱们不能仅依据体系选用的某一项新技能来点评一个40G体系的好坏，因为一项新技能的引进在改进体系某些方面功能的一起可能使别的一些功能变差，而变差的那部分功能又能够选用另一种新技能来补偿。比较客观准确的办法应该是将厂商供给的40G WDM体系作为一个全体进行点评。而对40G WDM体系的点评规范最牢靠的是运用10G WDM体系做为标杆。因为依据NRZ编码和IM-DD的10G WDM体系现已是十分老练的商用体系，咱们对它的体系功能和链路预算才干比较了解且定见比较共同。简直一切能供给40G WDM体系的厂商都表明，不管选用何种技能计划，能够和现有10G WDM体系兼容的才是最重要的。

3 10G WDM与40G WDM的比较

（1）支撑50GHz间隔

现有商用的10G Long Haul DWDM体系的波道间隔为100GHz或50GHz，新建的体系简直都是50GHz的，假如选用100GHz间隔，一个40G和10G混合的WDM体系所进步的体系容量十分有限，因而100GHz间隔的40G体系不行能成为干流。

（2）和10G相同的色散容限

10G体系绝大部分选用在光线路中刺进色散补偿光纤（DCF）进行色散校对，因为不能准确补偿，跟着光复用段的长度添加，剩余色闭会逐步增大。10G体系的色散容限一般都大于±400ps/nm.。40G体系的色散容限应该到达或优于这个水平。

（3）和10G相同PMD容限

10G WDM对PMD并不灵敏，一般在献身不大于1dB的OSNR价值就能够忍受15ps以上的均匀DGD。可是，40G体系不管选用什么编码/调制办法都很难到达这个水平，现在绝大多数厂商的处理办法是选择PMD功能好的光纤。从长远看，PMD补偿器和电域PMD补偿才是打破PMD容限的有用办法。

（4）和10G相似的OSNR灵敏度

跟着各种带外FEC算法的呈现，一般10G体系的背靠背OSNR的灵敏度(原始BER=10E-3时)都小于11dB，假如40G的OSNR灵敏度不能到达相似的水平，则和10G混传时的链路预算才干就会大打折扣。

4 北电40G处理计划

以北电的40G处理计划为例，剖析一下40G体系为到达以上4个方面的要求而选用的技能和特色。

（1）能否支撑50GHz间隔首要取决于40G已调光信号的谱宽是否满意50GHz间隔要求，罢了调信号的谱宽和选用的调制办法亲近有关。北电40G体系选用DP-QPSK调制技能，其间DP是Dual Polarization(双极化，或双偏振)，也即偏振复用（PM）。QPSK是四相位调制。其原理是将一束线偏振光经过PBS（Polarization Beam Splitter）分红两个正交偏振的光束，然后在两束光上别离选用QPSK调制，各带着20Gbit/s的数字信号，然后用PBC(Polarization Beam Combiner)将这两束已调光合并成一束光。这束光信号就带着了40Gbit/s的数字信号信息。信号的波特率是10Gbaud/s，和10G NRZ相同，只需现有10G体系用的激光器就能够使其信号谱宽和10G信号很挨近，能够支撑50GHz间隔。

（2）北电的40G WDM在打破色度色散（CD）和PMD容限方面选用了共同电子色散和PMD补偿（eDC）技能。CD和PMD的电子补偿技能是往后高速（40G，100G）WDM体系打破CD和PMD容限的必定方向。所谓电子色散补偿是差异于传统光学补偿办法，在信号发射端或接纳端直接选用数字信号处理技能对电信号进行处理，以便直接对光信号在光纤传输过程中发生的歪曲变形做出补偿。现在，商用的绝大多数CD电子补偿技能的补偿才干有限只合适三四百公里的传输间隔，而PMD的电子补偿技能还稀有商用。可是北电的40G体系选用了共同的补偿算法和专用的DSP芯片，它的CD补偿才干可达5×105ps/nm，PMD的补偿才干到达了25ps的均匀DGD。这就使得40G体系在无任何光层色散和PMD补偿的情况下的色散和PMD的受限间隔打破了2500km。因为不需求在线路上布放DCM模块，避免了DCM带来的插损和非线性失真，补偿了相位调制技能抗非线功才干的缺乏。

（3）当体系的OSNR劣化到必定程度时，接纳端的事务信号就会呈现误码，OSNR灵敏度一般是指因为WDM体系的OSNR劣化导致Rn点事务信号的BER到达特定值（如BER＝10E-15）时体系的OSNR值。体系安稳作业时的OSNR和OSNR灵敏度之间的差异称为体系的OSNR裕度。OSNR裕度是点评一个WDM体系健壮性的重要目标。因为因为EDFA和光缆参数改变（如光缆割接）而导致的光信号的线性和非线性失真都会导致体系OSNR灵敏度变差，假如体系本来的OSNR裕度就小，则体系健壮性就会大大下降。

5 北电的40G体系在进步体系OSNR方面采纳的办法

（1）选用相干光接纳机。自20世纪80年代以来，相干光接纳机的长处简直在一切的《光纤通信原理》教科书都能够找到灵敏度高，选择性好，适用于多种调制办法的特色。可是一直以来因为遭到各种技能条件的约束，相干光接纳迟迟没有商用。

（2）超强的FEC算法。不管是10G仍是40G WDM体系，经过带外FEC都能够进步体系的OSNR灵敏度，可是不同的FEC算法所能进步的OSNR灵敏度不同，咱们把一种FEC编码所能进步的OSNR灵敏度称为这种FEC编码的编码增益（Coding Gain）。北电专有的FEC算法PFEC的编码增益为9.2dB。

单凭某一项新技能很难处理40G WDM体系所面对的一切技能应战，需求综合利用各项立异技能的优势才干完成。经过选用各项新技能的组合，40G WDM体系的光信号抗线性和非线性失真的才干现已到达或挨近10G WDM体系，其链路预算才干也根本和10G体系共同。

【修改引荐】

1. 北电推出40G光传输处理计划
2. 北电月底发布1OG升40G光缆技能远真将叫板网真