40G传输的几种关键技术

茂铭
　　第一，色度色散补偿和极化模PMD补偿技术。从理论上看，色度色散代价和极化模色散代价都随比特率的平方关系增长，因此40G的色散和PMD容限比10G降低了16倍，做起来很困难。

　　第二，光信噪比的要求较难满足。因为整体上说，它比10G要求提高了6dB，差不多要求32dB的光信噪比。这么高的光信噪比如果没有喇曼放大器，则是很难做到的。

　　第三，调制格式的选择。40G调制是一个很大的难题，有那么多选择，如NRZ码、差分相移键控RZ码(RZ-DPSK)调制方式、光孤子(Soliton)调制方式、伪线性RZ调制方式、啁啾的RZ(CRZ)、全谱RZ(FSRZ)、双二进制，究竟哪一种好呢？目前还没有结论。看来，短距离传输采用传统的NRZ，而长距离传输DPSK最有希望。这种调制方式的频谱宽度介于NRZ和RZ之间，比普通RZ码的频谱效率高，可以改进色散容限、非线性容限和PMD容限，传输距离比普通RZ码长。这种调制方式的光信噪比可以比NRZ改进约3dB，有些情况下可能高达6dB，是一种能有效扩展传输距离和适合40Gb/s速率的调制新技术。

　　第四，超级FEC。这是一个非常古老的技术。从1984年到现在，已经过了18年了，它才开始形成大规模的应用。这个技术的发展是很有意思的，在当时的条件下，电信采用的是多模系统，但后来转成单模，因而就不需要FEC了。但是随着光速率达到40G，提高光信噪比的难度越来越大，成本和代价也越来越高，FEC就成为一个非常关键的实用技术。特别是对于40Gb/s速率，采用带外FEC已经成为关键的使能技术之一，不仅可以使传输距离达到实用化要求，而且在一些短距离传输系统上，可以避免实施昂贵复杂的有源PMD补偿。

　　第五，封装技术。在40G速率下封装技术也成为一个难点。光纤耦合容差仅0.2mm，所以在范围很宽的温度下能够继续维持稳定工作并不是一件简单的事。

　　第六，交换机和路由器的接口难度更大，需要非常复杂的处理能力，包括在40Gb/s速率下实现包基础的业务量整形、过滤和优先。它涉及很多元件，包括成帧器、网络处理器、流量工程实现芯片和高速I/O芯片等。预计其商用化时间比传输系统还晚一年。

----《通信产业报》