400G/2T高速光传输技术发展解析

　　2T技术方案

　　由于400G系统实现了SE=4的频谱效率，未来的2T系统至少需要频谱效率增加一倍到SE=8，才能满足日益正常的容量需求， 但是谱效率的增加又意味着传输距离的进一步减少，在需要长距离传输的场景，为减少中继成本，2T系统需要根据传输距离调整频谱效率。对长距离需求，可以通过配置低阶调制格式，实现低SE传输，对短距离系统，可以通过配置高阶调制格式，实现高SE传输。因此2T系统需要具备Flex Transceiver 功能，即自适应的配置频谱效率以适配传输网络不同的距离需求。对2T光传输，只能使用多个子载波的聚合的模式(carrier aggregation)，无法再兼容50GHz和100GHz固定间隔DWDM系统，因此需要Flex ROADM技术；此外，对于高频谱效率的2T系统，由于采用高阶调制格式，导致传输距离严重受限，需要采用新型光放大器和新型光纤才能实现上千公里的无电中继传输距离。这些都是2T波分系统要面对的技术挑战。

　　Flex Transceiver

　　Flex Transceive可以通过在发射端和接收端的DSP处理，用一套硬件、软件控制提供多种编码调制/FEC模式，实现频谱效率和传输距离的灵活适配，应用于多种场景。

　　为实现高频谱效率，可以考虑时域hybrid 32/64QAM结合电域Nyqusit shaping的调制方式，也可以考虑频域hybrid 32/64QAM结合电域OFDM复用的调制方式。为实现长距离传输，可以考虑时域hybrid QPSK/8QAM结合电域Nyqusit shaping的调制方式，也可以考虑频域hybrid QPSK/8QAM结合电域OFDM复用的调制方式。

　　Flex Transceiver的灵活特性可以通过控制子载波数目、子载波波特率、子载波的调制格式和oDSP功能模块/FEC类型与开销等实现；可基于e-OFDM、e-Nyquist WDM等载波复用技术实现载波数目的按需配置；可基于时钟自适应的ADC/DAC时钟恢复技术实现从低到高的多个符号速率调整；可基于动态星座图映射和多电平IQ调制实现xPSK和xQAM多种调制格式的任意组合及切换；Flex Transceiver的发射端DSP可进行信道预失真、调制器带宽预补偿、光纤非线性预补偿以及光谱预整形的综合处理来提升光系统的传输性能；接收端DSP可以在电域补偿光纤线路中的色散、WSS光滤波损伤、非线性损伤，快速进行偏振跟踪与偏振态延时补偿、激光器频差补偿和载波相位恢复等。同时基于自适应FEC来实现硬判决、软判决、软&硬混合判决译码、实现从低到高FEC开销的自动配置与前后级联，实现根据网络时延需求和功耗需求配置FEC译码参数。Flex Transceiver还具备ASIC芯片的动态功耗管理功能，在满足网络部署实际需求的情况下，可基于网络链路的实际需求打开或者关闭功能模块，并配置算法参数，以此调整芯片运行功耗，最大程度减少能耗需求，实现绿色网络。