超长距密集波分复用传输技术分析

如何将DWDM系统的电再生距离尽可能地延长，也就是研制我们所说的超长距DWDM系统。从目前的技术成熟能力看，光传输距离超过1500km的系统才能够称为超长距系统。超长距系统的重要性在于以下两点：首先，它是未来全光网的物理基础；其次，它是建设国家长途快速调度链或环的最优方案。如果要设计一个超长距DWDM系统，尤其是一个基于10G速率的系统，必须从以下4个方面入手，缺一不可：前向纠错（FEC）技术、色散管理技术、脉冲调制技术和拉曼放大器系统。本期将重点介绍前两项技术。———编者

前向纠错技术

在光传输系统中采用前向纠错（FEC）技术，能够消除系统性能曲线中的误码率平台现象，其编码增益也提供了一定的系统富余量，从而降低光链路中线性及非线性因素对系统性能的影响。尤其对光放大的系统，可以增加光放大器间隔，延长传输距离，提高信道速率，减小信道光功率。

在光传输系统中常用的码型主要有以下几种：汉明码（HammingCode）、BCH码（Bose－Chaudhui－HocquenghemCode）、RS码（Reed－SolomonCode）、卷积码（convolutioncode）和级联码（ConcatenatedCode）。

此外，实行FEC的方式有两种，一是带外FEC系统，二是带内FEC系统，前者的纠错能力一般高于后者，因此超长距系统均采用带外FEC编码。

以上就是在现有常规DWDM系统中所应用的FEC编码情况，尤以BCH和RS编码最普遍。那么在超长距DWDM系统中能否使用这些编码呢？答案是肯定的，但其编码方式需有所改进。我们就以北电网络的LH4000系统为例，当它传输2500km～4000km时，所采用的FEC编码为RS码，但不是RS（255，239）编码，而是RS（255，223）编码。所谓RS（255，239）就是每255个字节中有239个字节携带信息，而剩下的16个字节作为FEC的冗余字节。因此不难看出，RS223编码比RS239编码拥有更多的冗余字节，因此前向纠错能力势必更好，那么二者的差距有多少呢？RS239编码将可以比无编码时BER情况改善5dB左右，而RS223编码又可以比RS239改善4dB，因此总体改善情况为9dB，大大降低了对线路的要求。实验证明，如果只采用RS239编码，只能支持总长为800km～1000km的DWDM系统。因此，目前要设计超长距DWDM系统，必须采用RS223编码或BCH20编码技术。

色散管理技术

在所有的DWDM系统中都需要色散管理技术。在16波DWDM系统中，一般采用常规色散补偿光纤来进行补偿，而在40波DWDM系统中，必须采用色散斜率补偿光纤补偿。这是因为长波长区间的色散系数大于短波长区间的色散系数，因此必须采取色散斜率补偿，使整个工作区间内实行色散平坦。尽管如此，这仍然是一种粗补偿，对于超长距传输而言，必须进行精细补偿。因为由于传输距离过长，任何微小的不平坦，在经过上千公里积累后都将对信号造成致命的损伤。

解决这一问题最成熟的做法就是分波带精细补偿。也就是说将整个C波段均分为10～20个波带，在每个色散补偿站中进行各波带分别补偿，以保证其色散积累值的总体一致性。