| 查看: 1429 | 回复: 13 | |||
| 当前只显示满足指定条件的回帖，点击这里查看本话题的所有回帖 | |||
opt-comm木虫 (正式写手)
|
[交流]
转载--100G DWDM，深度优化OSNR的技术已有4人参与
|
||
|
2009年以来40G DWDM已开始在中国规模部署，随着宽带中国、宽带提速等战略的实施，发达省份的骨干传输带宽资源在这快速发展的3年中已几乎消耗殆尽，部分运营商在第二平面建设方案是基于40G技术还是100G DWDM技术而举棋不定。2011年欧美运营商在云计算、IDC互联、移动互联网等业务的驱动下规模部署100G技术，毫无疑问为100G的商用产生了多米诺骨牌效应。2012年伊始，国内三大运营商分别启动详细的实验室和现网测试，业界也逐步将注意力从为什么建设100G转移到如何建设100G。OSNR，DWDM系统最典型也最复杂的指标，也继PDM-DPSK码型归于统一之后成为新的热点。与40G各种类型来区分应用场景不同，统一码型和统一调制方式的100G DWDM留给厂商进行各自优化的空间并不大，只有接收侧的AD高速数模转换、DSP的软件算法以及FEC编解码深度。与工程设计相关的显性指标，就体现在背靠背OSNR（BOL和EOL）、OSNR和系统代价、FEC纠错能力、色度色散和偏振模色散补偿值上。 B2B OSNR 的优化 工程实践往往和实验室测试有较大差距。在建议的1dBm的发送功率下，第一代100G系统的B2B仿真数据维持15～16dB。在7%线路开销的112Gbit/s PDM-QPSK相干系统中，在误码率为2E～3这个阈值下，B2B OSNR性能的离线数据最佳结果为14.78dB。也有厂商离线测试结果在15～16dB。由于仿真系统一般采用计算机阵列的离线处理，一般认为商用系统上性能会比仿真结果大1.5dB。原因在于离线处理为获取最佳的B2B OSNR性能而忽略考虑算法本身的复杂度，但是在线DWDM处理系统必须考虑算法复杂度限制，性能必然有所劣化。基于以上仿真结果，即使退而使用15～16dB的指标，其与40G系统的背靠背门限分别为13dB或14.5dB不小的差距。 实际上PDM-DPSK和相干接收的基本原理在诞生之初就提供了优化方案，即本地偏振光源性能“净化度”的提升。相干接收侧使用一个高稳定度的本地振荡激光器，经过偏振分束后与远端输入光信号进行90度混频，90度混频器输出一个偏振态的两路信号。混频器输出光信号经平衡接收光电二极管转换为模拟电信号，经高速模数转换器（ADC）采样量化后转换为数字信号。基于以上原理，源自本振光源的信噪比要远优于输入光信号的信噪比，我们能够改变本地光源的“纯度”，就可提升接收端光信噪比约2dB的改善。同理，通过这样的方法，就可以将B2B的OSNR从15～16dB降低到13～13.5dB。这个优化的数据基本上可达到牺牲20%带宽效率的SD-FEC的方案指标。阿尔卡特朗讯在2011年第4季度发布了基于商用系统的增强OTU解决方案。并在不开启SD-FEC的情况下，在2012年第1季度某国家级测试中已优于以上关键指标。 Q余量与Rm侧系统OSNR的优化 40G DWDM国标中定义的MPI-Rm 参考点接收OSNR与背靠背OSNR 容限（EOL）值之间的差值要求为4.5～5dB，OSNR裕度的多少将直接决定系统的OSNR门限。 相对40G标准，基于偏振复用相干检测的100G技术天生对DGD和色度色散不敏感，因此可将Q裕量从40G系统中的3～3.5dB下降到2～2.5dB。Q裕量的变化实际上就是系统侧的OSNR裕量，就可以降低1dB, 达到4～4.5dB。目前这个裕量的优化已广泛地被欧洲和北美运营商所接受。通过这个方案优化和适度的裕量放松，在不采用额外增加带宽开销的情况（例如SD-FEC）下，100G系统的ONSR门限就可达到18.5dB, 完全与现有的40G系统在跨站设置上相同，甚至优于某些特殊码型的40G 系统。 FEC和SD-FEC的优化技术 前向纠错FEC技术是通过优化线路信号来优化OSNR性能的一种有效途径。其本质是通过牺牲有效带宽，以编码冗余度（如20%）以及对应的信号处理芯片的复杂度来换取更大的净增益。业界在密切关注100G超长传输距离和SD-FEC软判决的关系。 OIF建议软判决FEC开销比小于20%，低于20%开销比时净增益随着冗余度增加而增大，而超过后受错误平层影响而增益反而下降。在7%开销时，软判决复杂度远超过硬判决，但复杂度换取的的增益却十分有限，所以并不建议使用软判决。因此，可以直观地判断并不是软判决出现之后，硬判决将退出历史舞台，软硬结合才是可行的方案。 在软判决具体的码型方案中，无论是LDPC 码还是TPC方案，均需要OTU上完成大量的硬件计算来支撑性能。为捕捉信号远离介于0和1之外的信号而做出正确的判决，译码器的比特吞吐量也是硬判决的好几倍，对应系统的算法复杂性大为增加。更重要的是，由于启用软判决后线路速度从7%开销的112Gbit/s 速度上升到基于20%开销冗余的128Gbit/s后，由于速率的提高必然带来谱宽的变化，对后级ADC器件的采样率要求从56GHz提升到65GHz， DSP的计算能力也要从千万门电路往数千万门级大跃进，系统关键芯片的搭建也将从基于100G转变为超100G甚至400G而设计。 基于128Gbit/s相干接收系统中，实验室仿真结果B2B OSNR在同样误码率门限情况下为14.5 dB。OFC 2010年报道的国外某首个128Gbit/s速率PM-QPSK相干接收在线处理原型机的真实测试结果却让20%冗余度的SD-FEC技术蒙上阴影。其在2E-3误码率下的B2B OSNR门限居然裂化到17dB。究其原因，除了仿真系统和在线系统复杂度的差异之外，另一个重要的因素是在线实时芯片处理能力。这个案例也从侧面证明了FPGA拼接而成而不是基于单ASIC芯片，无法真正完成SD-FEC功能。业界认为，即使采用ASCI技术也需要65nm甚至40nm工艺的ASIC才能实现其高运算量和低功耗目标，所以芯片技术成为软判决从纸上谈兵走向商用系统的关键。 2012年第一季度，at&t实验室发布了其业界首个40nm的技术的MSA收发器的系统测试结果，也是业界首个运营商测试的SD-FEC系统。其有4个8位、每秒65G采样率ADC转换通道的DSP引擎，在具体的码型算法上，试验系统的SD-FEC采用的是基于Turbo乘积码（TPC），相应的净编码增益11.1分贝。虽然at&t这个实验室测试系统受成40nm ASIC熟套片数量的限制，只开通了SD-FEC的波，远低于国内40个波长的测试要求；系统的发射光功率也大于国内标准的1～2dB(这会改善ONSR性能)，但它毕竟为高性能芯片将SD-FEC带入实践商用做出了积极的尝试。 作者：郭中华 来源：通信世界周刊 |
回复此楼» 猜你喜欢
博后网上办公系统维护
已经有21人回复
-
自然基金变化？？
已经有25人回复
-
做什么表征可以检测塑料中碳氢氧的含量
已经有7人回复
-
基金评审时，评审专家还回去看申请人代表作之外的文章吗？
已经有11人回复
-
今年什么时候会评啊
已经有8人回复
-
回家两天，不想呆了
已经有13人回复
-
国基在研影响申请结果吗
已经有10人回复
-
对象没有，还非常想读博，难以抉择
已经有51人回复
-
有机物的酸酐如何准确表征
已经有7人回复
-
大佬们，打的核磁氢谱与chemdraw预测的有偏差
已经有5人回复
» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
- 如何鉴定和挑选婚戒？【转载】
已经有3人回复
- 科研工作者的利器：SCOPUS数据库—找大牛，追踪热点，期刊比较，寻找合作伙伴【转载】
已经有465人回复
- 西安交通大学前沿科学技术研究院材料组织演变计算中心招生研究生（硕士生，博士生）
已经有32人回复
- 喜欢金庸的看过来-新书【金庸政治学】--职场如江湖，都有规则循【转载】
已经有24人回复
- 美国范儿英语网络语言：语法错误也很潮(转载)
已经有5人回复
- 再忙也要当个好爸爸【转载】
已经有198人回复
- 战胜自卑【转载】
已经有11人回复
- 自我推销麻辣烫-做有成就的人！【转载】
已经有10人回复
- 亚马逊五星推荐图书，百家讲坛之《易经的奥秘》【转载】【已搜重】
已经有880人回复
- 自己动手，丰衣足食——家庭实用酿造技术【转载】
已经有40人回复
- 【求助】vasp体系过大“优化”难以收剑
已经有7人回复
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
| 各个系统在B2B情况下，达到给定BER所需要的OSNR与很多因素相关。比如比特率、信道间隔、脉冲形状（NRZ还是RZ或是其他）、单信道还是多信道、光复用器的形状及带宽（尤其对于WDM系统）、相干还是非相干接收等等。教科书里可以找到相关的理论公式，当然是在各种假定的情况下。所以要给出一个普适的、较确定的答复基本不可能，而且也无大多意义。除非专门针对某一个具体的系统。以我做过的经验来说，对于采用数字相干接收、信道间隔50GHz的多波长NRZ-PM-QPSK系统来说，速率为42.8-Gbit/s时需要9.3dB左右的OSNR（达到BER=10-3,下同）；速率到112-Gbit/s，则需要13.4dB左右。以上数据是对于多波长的WDM系统（大于9个信道），对于单信道，以上数据要各自降低大约0.2dB |
10楼2012-11-13 15:22:04
10
