40Gbit/sDWDM系统中的链路自动调整功能

作 者：烽火通信科技股份有限公司 马俊 张宾

    近年来DWDM系统正朝着长距离、高速率、大容量、智能化方向发展，40Gbit/sDWDM系统也已逐步走向商用。由于采用常规NRZ码型的40Gbit/sDWDM系统的色散容限大约在60ps/nm左右，且OSNR容限以及接收机灵敏度等指标要求均比10Gbit/sDWDM系统有所提高，考虑到40Gbit/s DWD系统接收端的光功率平坦度和链路残余色散值均要求是动态变化的，因此在40Gbit/s DWDM系统只采用静态的光功率均衡的方式以及固定的色散补偿方式均难以保证系统的性能。针对上述因素烽火通信在40Gbit/s DWDM以及OTN设备中开发了包括光功率和色散自动调整的链路自动调整功能。

    DWDM系统中的自动光功率调整

    在DWDM光传输系统中，由于传输光纤、光放大器、色散补偿模块以及其它光学部件的损耗或增益与波长相关，因此通常情况下的光传输链路中各通道功率是不均衡的。此外，在宽带范围内的光纤传输会使光纤的某些非线性效应增强，例如受激拉曼散射（SRS）效应会使DWDM信号的短波长通道功率向长波长通道转移，造成通道功率谱的显著倾斜。在接收端各光通道功率差异过大时，即使接收端通道平均功率为接收机最优输入功率，功率较低的通道会因趋近或低于接收机灵敏度而显著提高误码率、功率较高的通道会因趋近或高于接收机过载点而使误码显著恶化，从而导致部分通道乃至整个系统的传输失效。

    因此在大容量DWDM传输系统中，为了使所有通道的接收功率都落入接收机优化的误码性能范围内，获得通道一致、优良的系统性能，对整个系统各个部分的通道一致性传输要求增高。为克服传输通道上各有源、无源组成部分带来的通道功率不一致性成为大容量、长距离传输系统面临的问题之一。

    通常DWDM系统中的光功率均衡可以采用发送端光功率预加重、光放大器增益斜率调节以及加入线路增益平坦滤波和动态增益调整单元进行。但这些调节要么是静态的，要么在系统的接收端是无法感知的，从而增加了系统的维护难度以及调整时间。因此在高速DWDM系统，尤其是40Gbit/sDWDM系统以及ROADM系统中对自动光功率调节的控制是非常迫切的。

    DWDM系统中的自适应色度色散调整

    对于40Gbit/s及以上速率的DWDM系统色散补偿所需的精确度随着信号比特率的提高而迅速增加。通常40Gbit/sDWDM系统在1dBOSNR代价下采用NRZ、CSRZ、ODB、DPSK、DQPSK等码型的色散容限均比较小。因此在40Gbit/sDWDM系统中需要采用可调色散补偿模块，动态地实现链路色度色散的精确补偿。

    目前40Gbit/sDWDM系统的色散补偿一般采用固定色散补偿加可调色散补偿的方式。固定色散补偿一般采用色散补偿模块对传输线路的色散进行大致地补偿。可调色散补偿器一般位于系统接收端，采用基于单通道精确色散补偿方式进行。通常情况下可调色散补偿器既可独立地看作一个工作单元，也可与接收机集成在一起。目前烽火通信在40Gbit/sDWDM系统中将可调色散补偿器与光转发单元的接收机集成在一起，以便实现可调色散补偿器的动态自适应调整。通过对应接收机的线路误码率、纠错量等信息采用一定算法来对可调色散补偿器实现闭环控制。采用动态自适应的可调色散补偿技术，将使得整个系统更加稳定，接收机的性能始终保持最优化。