华为40G DWDM传输解决方案简析

40G传输商用化步伐正在加速

进入2008年后，全球40G传输商用化进程出现明显的加速趋势，开始规模部署。其中，北美的AT&T、Sprint都在筹备40GDWDM全国骨干商用网络，XO、Hibernia已建成40G传输网络并投入使用；在欧洲，40G传输的建设项目正在大量出现，Telefonica、DT、FT、BT、KPN、TI、Arcor、Viatel等先后启动40GDWDM网络建设或试点网络建设；在独联体，TransTeleCom的长途骨干网上已经成功开通40G业务，Rostelecom准备年内完成建设；在亚太，NTT、越南VNPT、马来西亚电信等将在年底完成40G商用网建设；在国内，中国电信、中国网通也正在筹备40G传输商用网计划。

商用化进程的加速也带动了产业链的发展，主流器件供应商纷纷加快产能的增长，不但可以支持规模商用，同时也使40G设备价格呈现快速下降趋势。

40G传输技术上的考虑和选择

相对于以往的10G传输系统，采用差异化的调制编码格式成为40G传输系统的最显著特点。40G传输在同等物理条件下与10G传输系统相比，信噪比（OSNR）要求提高4倍（6dB），色度色散容限降低16倍，偏振模色散（PMD）容忍能力降低4倍，非线性效应也变得更加明显。为克服这些限制，以达到商用要求，有多种手段可用，包括超强FEC技术、RAMAN放大技术、色散管理技术、调制编码技术、偏振管理技术以及反向复用等，其中调制编码技术是最为关键的手段。目前调制编码技术选择众多，有基于强度调制的NRZ、DRZ、ODB、PSBT，基于相位调制的DPSK和DQPSK以及结合偏振复用的调制技术DP-QPSK等。下表是各种编码技术的主要性能比较：

上表性能指标中，OSNR是光信噪比，越大表示性能越好；能否支持50GHZ表示系统能传送的最大波数量，在不使用扩展C波段的前提下，支持50GHZ表示系统最大可支持80波传送；PMD容限是偏振膜色散容限，越高表示传送距离越远；色散补偿方式TDC是可调色散补偿，EDC是电色散补偿。

由上表的分析可见，没有一种技术能做到各方面都最好，每种技术都有自己最合适的应用场景。根据不同的场景选用合适的技术是当前阶段的最优选择。因此，综合考虑到网络容量、网络距离、实现成本等方面的因素，华为选择了ODB、DRZ和DQPSK这三种调制编码格式作为40G解决方案中的基础技术。其中ODB/PSBT实现简单、成本低，是80/96波中短距传输中最成熟可行的技术选择；DRZ编码非线性抑制能力强，比DPSK实现简单、成本低，是40/48波长距离传输中性价比最高的技术；DQPSK编码OSNR灵敏度高，PMD容限大，比DP-QPSK实现简单，在80/96波长距传输中各方面性能达到最佳平衡。这三种技术可以覆盖传送网络中的大部分应用场景，在实际应用中可以"因需而选"。华为可提供基于这三种不同调制编码格式的40G传输解决方案。

华为创新的40G传输解决方案

华为在40G传输领域持续投入，不断创新，推出了一系列成熟商用的技术方案，包括：

一、适用于40/48波系统的DRZ编码调制格式。

该技术在有效抑制通道内非线性效应的同时，也避免了通道间非线性效应的影响，可以实现超长距离1500公里无电中继传输。DRZ是一种先进的RZ类调制技术，它同时对光信号载波的相位进行控制，引入了差分相位（Differential Phase），两个RZ脉冲之间有180度的相位差，DRZ这种码型特征使其具备了很强的IFWM和IXPM容忍能力。DRZ属于OOK类编码调制技术，发射机和接收机实现相对简单，不需要复杂的平衡接收机。

二、适用于80/96波系统骨干超长距的eDQPSK编码调制格式。

eDQPSK编码调制技术是传输应用的最佳选择。eDQPSK编码在DQPSK编码基础上引入了预啁啾（Pre-chirp）技术来改善非线性性能，综合了DQPSK和预啁啾技术的优点，具备了高色散容限、高PMD容限、高频谱效率、高非线性容忍能力等特点，在50GHz波长间隔超长距传输中性价比最高。普通DQPSK技术由于波特率降低了一半（20Gbaud/s），相应的色散容限和PMD容限更大，但非线性效应容限由于相位噪声的影响，提升幅度不大。预啁啾技术已经广泛应用在华为的10G系统中，最大优势在于通过啁啾调节有效抑制SPM和XPM，提高了非线性容忍能力，并且仅仅改变了调制方式，不引入新器件，成本也没有增加。图1显示了eDQPSK和DQPSK技术的参数比较，其支持更高的入纤功率和传输性能，最大无中继传输距离达到1600公里。

三、适用于老光纤的反向复用技术（IMX）。

据统计，现网中20％的老光纤由于性能劣化，PMD系数过高（>0.3ps/nm.square＜km＞），是无法传40G信号的。华为创新地推出了反向复用技术，将一个40G解成4个10G，能够保证40G信号在老光纤、老系统中进行传输，而不用重新铺设光缆，从而保护客户的现网资源和投资。此外IMX方案可以实现在现网上不做任何改动直接传输40G路由器业务的能力。在一些网络应用情况下，40G端口数量较少，在10G传输网络直接传输可以大大节省网络投资，缩短开通时间。

四、能增加20％传输容量的扩展C波段技术。

普通C波段技术最大只能提供80波×40G（3.2T）的传输容量。华为专利的扩展C波段技术能够额外增加20％光纤传输带宽，从而提供最大96波×40G（3.84T）的传输容量，也是目前业界最大商用系统容量。

五、网络平滑升级技术。

考虑到运营商对网络平滑升级的需求，华为基于10G传输系统平台进行40G单板开发，保证了40G传输和10G传输的完全兼容，40G板卡在现有的10G传输系统上即插即用，支持10G传输网络平滑升级到40G传输网络，不中断原有业务。

综合这一系列创新技术，华为根据不同的应用场景，提供最具性价比的40G传输解决方案。图2显示了华为40G传输解决方案的应用场景。ODB编码可用于区域网络40G传输，最大容量可以达到96波×40G（3.84T）；eDQPSK编码适合96波骨干超长距40G传输，容量可以达到96波×40G（3.84T）；DRZ编码适合48波40G传输，最大容量为48波×40G（1.92T）；IMX适合在老光纤、老系统中传输40G信号。

华为40G传输商用情况介绍

截至2008年4月，华为40G传输已经完成商用工程、现网测试、运营商准入共计23个，成为全球40G传输市场的商用领导者。早在2001年，华为已经启动40G技术的开发，在2006年推出了第一个40G传输版本，并且在法国NEUFTelecom网络中实现首次成功商用；2007年年底承建了北美海缆运营商Hibernia的哈利法克斯-波士顿段96波DWDM工程；帮助俄罗斯TransTeleCom升级莫斯科－圣彼得堡段的DWDM网络至40波×40G容量，最大无电中继传输距离达到1141公里，创造了40G传输超长距商用纪录；2008年年初承建了北美XOCom－munications的华盛顿特区－纽约段80波40G传输工程；中标西班牙Telefonica马德里、巴塞罗那城域网，新建纯40G传输网络。

未来几年40G传输进入规模商用的阶段。华为本着"以客户为先，持续创新"的理念，依托现有的技术和产业状态，为客户提供有最佳投资收益比的40G传输解决方案。