400G/2T高速光傳輸技術應用與發展探討

盛利

【摘要】 隨著時代的快速發展和科學技術的不斷進步，互聯網使用的數量也在隨著時間的推移而不斷增加，互聯網的試劑種類以及寬帶的業務也在不斷發對于人們的生活以及社會經濟的發展都帶來了不小的影響。文章研究分析400G/2T高速光傳輸技術應用，將其最主要的一些特點進行了簡要的闡述，接著指出了它的一些具體的實際應用，最后對400G/2T高速光傳播技術當前所面臨的一些問題以及未來發展的方向進行了分析。

【關鍵詞】 400G/2T 高速 光傳輸 技術 應用發展

一、前言

在一代一路等政策的帶動之下，我國互聯網的業務在不斷發展和前進，伴隨著智能化手機的出現，有線接入和無線接入寬帶的數量也在不斷增加。光纖骨干傳輸網的發展趨勢是超高速以及超大容量的特點，光通信系統傳輸速率也逐漸普及到400G，從而可以達到人們的日常使用標準。400G成為ITU、IEEE和OIF三大國際標準組織指定高速傳輸標準的典型速率，400G的高速光傳輸技術目前是人們所重點研究的內容。

二、400G/2T高速光傳輸技術特點

在信息化爆炸的時代，互聯網的使用逐漸頻繁，同時在2014年左右開始，貸款評估網絡工作組的成立對于寬帶的要求更加提升，并做好端口速率的全面分析，對于目前互聯網技術中的一些高性能計算機設備，就需要保證業務的實際水平與需求，在保證網絡流量的發展同時，也要保證網絡相關流量的提升。對于2013年路由器線卡的相關容量需求中，400Gb/s的速度將會成為主流的趨勢，但是對于一些比較重要的網絡線路而言，傳播的速度將會達到400G/2T的要求。[1]

三、主要技術方案

頻譜效率與傳輸距離是一對矛盾體，采用高階調制技術可以有效提高

400Gbit/s系統的頻譜效率，但由于受到相位噪聲的影響，系統的傳輸距離受到一定的限制，不能滿足長距離傳輸的需求。因此在400G時代，系統調制格式將更加靈活，不同調制格式將適應不同的應用場景。同時，400Gbit/s系統有望采用更高的波特率以減少調制階數，并采用多載波技術來提高頻譜效率。未來400Gbit/s系統可能會根據應用場景的不同，分別采用四載波、雙載波或單載波的實現方案。

四載波采用的構建系統一般是100GPDM-QPSK的類型，最主要的特點是這種方案已規模應用，同時技術水平已經達到一定標準，成本收費較低，距離比較長；雙載波采用的構建系統一般是200GPDM-16QAM，最主要的特點雜魚頻譜效率提升較高（165%）、目前適用的范圍較廣，對于一些中距離的線路運輸比較合適，部分長距離的運輸也可以采用此種方式；單載波采用的構建系統一般都是400GPDM-32QAM，最主要的特點也是頻譜效率提升高（300%），同時系統的集成強度較大，但是由于香農定律對其產生的影響，所以在使用的過程中距離不宜過大。[2]

不同的技術方案適用于不同的場景，在使用EDFA加上普通G.652光纖的情況下，雙載波200G16QAM是中短距（城域）很好的解決方案，雙載波200GQPSK是中長距（干線）很好解決方案。4×100Gbit/s本質上就是100Gbit/s技術，具有和100Gbit/s等同的傳輸距離，適合超長距離傳輸。單載波400Gbit/s16QAM傳輸能力弱，應用局限于城域單跨中。更高階的調制例如32QAM和64QAM傳輸距離更為有限，只能在數據中心內部使用。另外，當使用易維易用，高安全性的高性能集成拉曼放大器以及新型超低損耗大有效面積光纖時，400Gbit/s的傳輸距離會得到明顯改善，有望提高1倍以上。下表列出了各種當前400Gbit/s的實現方案和對應的應用場景，比較理想的400Gbit/s設備應該可以實現動態靈活的在各種方案之間切換，用單一的設備滿足不同的應用需求。

四、2T技術方案的應用

2T在應用到實際的網絡過程中，主要將400G系統與其進行有機結合，將SE=4的頻譜效率應用到實際生產，從而保證容量的需求達到標準，在傳輸的距離的逐漸減少的基礎之上，在長距離的傳輸過程中，要保證成本和資金逐漸減少，對于一些長距離的傳輸內容，要根據具體的實際配置，不斷完善格式的發展，將相對較低的SE結合傳輸的實際過程，對于一些配置較高的的傳輸過程，最終將SE技術得以全面實現。

在2T的系統之中，Flex…Transceiver是最為基礎的一項技術和功能，配置頻譜效率進行調配與使用的過程中，需要按照不同的網絡類型以及不同的傳輸距離，從而實現2T傳輸的標準，使用多個載波相互聚合的模式，同時也要保證DWDM系統在此過程中可以較好的運行實現，Flex…ROADM在目前而言是一種全新的方式和技術，可以對傳輸的距離進行較好的控制，從而完成上千公里的實際傳輸。[3]

Flex…Transceive這一項技術的基本原理，其中最為關鍵的技術就是發射和接受的一致性處理，在此基礎之上，完成對DSP的綜合處理，同時利用軟件和硬件對其進行操控和管理，在此過程中把所有的調節碼統一管理，在頻譜效率以及傳輸距離實現的過程中運用多種場景和各種配置。

高頻譜效率在實際的使用和管理過程中，多種電域情況是必須要納入考慮的范圍的，尤其是在一些較長距離的傳輸過程中，要嚴格控制好電域的特點，實現綜合調控的目標，將電域的后期調試與之較好的結合。同時對于Flex…Transceive而言，最大的優勢就在于有較強的靈活性和移動性，在對載波和相關子載波進行全面控制的實際過程中，可以實現相關功能的較好控制，綜合對載波的數量進行管理和控制。在實際的恢復和管理的過程之中，可以對多個符號進行調節和把控，同時將調制和監控做到全覆蓋。動態星座圖映射的應用就是一個很好的例子，但是在實際的管理過程中，要將信道預失真補償放在重點考慮的位置，并對調制器帶寬進行預補償，全方位保證傳輸的實際功能和性能，最終實現高速光傳輸的目標。[4]

五、結束語

隨著運營商越來越多的云數據中心基地的建成投產，通過基地間建立IDC高速互聯平面，依托聯通骨干傳輸系統，建立基地間高速大帶寬互聯平面，實現云數據基地高速互聯，成為一種新的發展趨勢。互聯網應用在隨著時間的推移而不斷增加，高速寬帶業務對于人們的生活以及社會經濟的發展都帶來了不小的影響。因此，400G/2T高速光傳輸技術應用已經是主流的趨向，需要我們對其進行進一步的研究。

參 考 文 獻

[1]張新全，程容，楊奇.1Tb/s高速光傳輸技術研究[J].光通術，2015（5）：1-4

[2]王迎春.面向下一代的超100G長距離傳輸技術[J].郵電，2016（4）：5-8

[3]張銀水.高速帶寬光傳輸技術發展分析[J].科技創新與應用，2016（11）：33

[4]湯瑞，賴俊森，趙文玉，張海懿.400Gbit/s傳輸性能研究與應用分析[J].光通信研究.2015（5）：1-3，63endprint