10Gbps色散补偿技术

作 者：《光波通信》Meghan Fuller
   
虽然当今的网络仍然工作在2.5Gbps的传输速率上，但是越来越多的运营商正在向10Gbps转移，同时在关注着更高速的40Gbps甚至100Gbps技术。不过对这种高速传输而言，色散，也就是由于不同波长的传输速度不同造成的信号展宽，是一个巨大的障碍。有几个公司声称他们已经研究开发出了新的色散补偿技术，使用光学或者电子技术来解决色散补偿的问题。

光学色散补偿技术和电子

色散补偿技术

目前的色散补偿技术多数是使用一捆捆的色散补偿光纤，但是这种光纤既贵效率又低，所以迫切需要采用其他色散补偿方法。OswinSchreiber是AMCC的高级产品营销专家，他解释说：“为了抵消在长途传输中产生的色散效应，必须要在靠近设备的地方放置一定数量的色散补偿光纤，这使系统的功率预算大大增长，而这些新引入的色散补偿光纤其实并没有用来延长传输距离。”

鉴于这种情况，有几个公司都公布了他们在色散补偿领域的研究成果，包括TeraXion和Civcom，两个公司都借最近的欧洲光通信大会（ECOC）来推广他们的光学色散补偿技术。

在ECOC上，Civcom展示了它的自由通道可管理色散补偿模块（M-DCM），该模块旨在替换城域网和大区DWDM网络中的色散补偿模块。M-DCM的亮点在于它三倍可调，可以远程管理，并且是多通道的。该产品是在Civcom公司已有的可调光色散补偿器的基础上研制的，可以对-1700psec/nm到+1700psec/nm范围内的色散进行补偿。

TeraXion公司则展示了他们的基于光纤布拉格光栅技术研制的ClearSpectrum可调色散补偿器。公司的代表称该产品可以提供灵活的色散管理，对每个接收机都可以实现全频段的调谐。它也可以使用在可重配置光分插复用器网络中对多个DWDM通道进行色散补偿。TeraXion称其目前已经销售了600多套TDC模块。

另一方面，芯片厂家如AMCC、Broadcom和Scintera则鼓吹说电子色散补偿（EDC）不仅比光学色散补偿技术廉价，而且电子色散补偿可以和廉价的激光器一起使用。EDC模块一般放置在收发器的接收端，通过光电转换来消除色散。

Schreiber把选用适当的EDC技术和买新车来做类比，他说有高端和低端两种选择，高端技术有最大可能性序列估计（MLSE）和10Gbps转发器供应商CoreOptics采用的数字均衡技术。低端技术有AMCC使用的EDC技术，它可以集成到XFP转发器的时钟数据恢复模块当中，达到最长120公里的传输距离。这是一个功率和性能综合考虑后的折中方案。因为MLSE虽然可以进行更好的色散补偿，但是功率消耗要远大于低端的EDC。

EDC芯片厂商目前正在开发下一代技术，比如把EDC放入价格更低的SFP+转发器当中用于短距离（<10公里）的连接。对于可调谐、高功率的应用，EDC还将被放入扩展XFP（XFP-E）中去。

光学双二进制

如果说EDC和光学阵营的支持者们还有可以达成共识的主题，那就是都提出了光学双二进制技术，这种技术可以替代传统的非归零传输格式。

Schreiber介绍说：“有些运营商希望把他们的网络升级到10Gbps，但不想变动他们已经铺到地下的硬件设施，也不想添加新的光放大器。这就是为什么大家都在发射端想办法的原因。比如光学频谱的修整以及双二进制的编码，都是对将要放到现有长途网络上传输的信号做预处理。”

如果综合使用发射端的双二进制技术和接收端的EDC技术，可以得到传输距离160公里到200公里的模块。Schreiber说，对信号使用EDC和光学修整就是为了达到延长传输距离这个目的。

事实上，AMCC展示了其EDC技术和AZNA公司的光学频谱修整技术的综合应用。光学频谱修整技术是光双二进制技术的另一种选择。实验室中的传输距离达到250公里。AZNA还开发了一种光学频谱修整技术，在10Gbps啁啾管理激光器上使用，使信号在穿过光纤时色散得到减小。

光学阵营的研究者也对光学双二进制编码和相应的调制方案很感兴趣。他们也正在把这种技术集成到现在的光学色散补偿技术当中。比如Civcom为了完善它的TODC产品开发了光学双二进制技术。Itzhar解释说，提供两种技术是非常重要的，因为他所接触的很多一二级运营商都在询问有关光学双二进制的问题。

公司已经开发出了双二进制的转发器，单独使用即可使传输距离达到200公里。当Civcom把双二进制方案和现在的TODC结合起来放到一个300管脚的芯片当中，则可达到350公里的传输距离。Itzhar说：“绝大多数的城域网都在200公里到350公里之间，所以结合TODC和双二进制技术可以满足绝大多数城域网络的需要。”

在10Gbps光转发器和子系统之后，Kodeos通信公司希望把光学和电学方式组合起来，它06年3月并购了Intersymbol通信公司，后者是基于MLSE的EDC的提供商，原公司的光学双二进制技术将得到有益的补充。结合两种技术的产品有望在07年面市。据称新的产品将会使用光学双二进制调制技术，支持长距离传输和高达的色散容限。