董亮霞

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100G波分關(guān)鍵技術(shù)及應用研究

董亮霞

廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司，廣東 廣州 510630

100G波分關(guān)鍵技術(shù)的國際標準制定組織主要包括：IEEE、ITU-T和OIF等相關(guān)標準評判組織。這三大組織的側(cè)重點較為不同。為了發(fā)揮100G波分的關(guān)鍵技術(shù)最大應用價值，在實際操作和部署期間，都需全面貫徹國際相關(guān)標準，做好100G波分關(guān)鍵技術(shù)的骨干傳輸工作，來滿足網(wǎng)絡業(yè)務需求，保證其可以在高性能的計算機中良好應用。為了增強100G波分關(guān)鍵技術(shù)及應用效果，選擇了當下社會熱點100G波分的關(guān)鍵技術(shù)應用進行了深入分析和研究，研究框架依次為100G波分的關(guān)鍵技術(shù)理論闡述、100G波分的關(guān)鍵技術(shù)主要優(yōu)勢、100G波分的關(guān)鍵技術(shù)實際應用分析，力求為相關(guān)單位和參與工作人員作指導和參考。

100G波；分關(guān)鍵技術(shù)；應用研究

引言

隨著社會的不斷發(fā)展及科學技術(shù)的日漸成熟，我國網(wǎng)絡寬帶需求伴隨TV、IP、3G業(yè)務、視頻點播等業(yè)務不斷發(fā)展，需求急劇增加?；ヂ?lián)的骨干寬帶在每年以75%～136%的寬展速度增長。當下的網(wǎng)絡4G傳輸已無法滿足近幾年和未來一段時間寬帶增長的需求。隨著100G波分關(guān)鍵技術(shù)的日漸成熟和規(guī)模的不斷擴大，其在當下社會被不同領(lǐng)域廣泛應用。為了最大限度發(fā)揮100G波分的關(guān)鍵技術(shù)作用，滿足商業(yè)和不同領(lǐng)域大容量和范圍寬帶需求，應提高技術(shù)關(guān)注度，并深入研究和發(fā)展，這樣有利于發(fā)揮該技術(shù)的最大價值。在核心業(yè)務集聚層和中心網(wǎng)絡處部署100G寬帶，滿足商業(yè)和不同領(lǐng)域現(xiàn)階段和日后的發(fā)展需求。

1 100G波分關(guān)鍵技術(shù)

1.1 碼型調(diào)制技術(shù)

碼型調(diào)制技術(shù)有利于在長距離傳輸中應用，其可以在較遠距離傳輸，是100G波分關(guān)鍵技術(shù)的主要研究內(nèi)容。碼型調(diào)制技術(shù)的波特率和色散容限聯(lián)系密切，并且也會影響非線性效應。三者之間影響關(guān)系如下：波特率的不斷增加，會降低色散容限，進而增強非線性效應[1]。

1.2 REC技術(shù)

REC技術(shù)是100G波分又一關(guān)鍵技術(shù)，其在應用期間可以控制光信噪比，降低躁比的實際要求。為了在未來能夠進行更遠距離的高速率傳輸，REC?100G波分關(guān)鍵技術(shù)在不斷創(chuàng)新和完善。第二代REC技術(shù)的出現(xiàn)，就是其不斷發(fā)展的結(jié)果，凈編碼可以達到8～9?dB，容限能夠降低到1×10-3～4×10-3。

2 100G波分關(guān)鍵技術(shù)的主要優(yōu)勢

在城域網(wǎng)絡體系中，100G波分關(guān)鍵技術(shù)可以選擇PM-QPSK+這一網(wǎng)絡接收方案，開展相關(guān)接收工作。該方案節(jié)省裝置和設備選擇時間，調(diào)制和解調(diào)的標準較為明確而且單一，廠家可以在最短時間內(nèi)生產(chǎn)出高質(zhì)量設備。相關(guān)接收能夠在遠距離中讓骨干層開展高速率傳輸工作，不需要設置色散的補償模塊，不僅優(yōu)化了骨干層結(jié)構(gòu)，而且節(jié)省了規(guī)劃設計和建設時間。100G波分的關(guān)鍵技術(shù)兼容現(xiàn)階段城域網(wǎng)絡體系中應用的10G系統(tǒng)，能夠清除100G路由器的設置障礙。最重要的是，利用100G波分的關(guān)鍵技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離傳輸目標，解決遠距離和高速率網(wǎng)絡運行障礙等物理效應問題。

3 100G波分關(guān)鍵技術(shù)的實際應用分析

3.1 貫徹相關(guān)標準，構(gòu)建適合組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

100G波分關(guān)鍵技術(shù)的應用，首先要全面貫徹國際IEEE、ITU-T和OIF等相關(guān)標準評判組織制定的標準，結(jié)合我國實際情況和我國網(wǎng)絡應用章程，這樣才能保證技術(shù)滿足以太網(wǎng)建設需求，解決數(shù)據(jù)中心和運營網(wǎng)絡等相關(guān)問題。單波長的100G波分關(guān)鍵技術(shù)能夠在成域核心網(wǎng)絡和長途骨干網(wǎng)絡中大力應用，既能夠解決核心路由器相互間存在的客戶側(cè)端關(guān)聯(lián)問題，又能把DTM-64和STM-256/40GE/10GE等低速業(yè)務在100G波分的運輸通道內(nèi)積聚，確保用戶寬帶應用效率，控制每次運輸?shù)某杀綶2]。其次，也要做好組網(wǎng)部署工作。市場上WDM網(wǎng)絡的組網(wǎng)方案包括鏈型組網(wǎng)、環(huán)型組網(wǎng)、MESH組網(wǎng)。100G波分關(guān)鍵技術(shù)的組網(wǎng)方案和以往的10G波分設備的組網(wǎng)方案，沒有很大區(qū)別。在實際組網(wǎng)期間主要是結(jié)合實際業(yè)務需求、光纜線路的資源、應用場景和環(huán)境等選擇適合的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)方案。和以往10G系統(tǒng)相比，100G組網(wǎng)系統(tǒng)在建設、規(guī)劃、維護和建設期間需增加對光纖鏈路的特點和性質(zhì)、廠家的裝置特點和性質(zhì)等關(guān)注度，注重100G波分關(guān)鍵技術(shù)光信號的躁比等相關(guān)指標。在系統(tǒng)的初步建設時期，要檢測全部網(wǎng)絡系的光纜損耗、光纜長度和備用主要光纜色散，原則上來說不建議應用大功率的光放。圖1，是某運營商結(jié)合上述不同因素，設計的南京路、浮山路、福州路、金水路的100G波分關(guān)鍵技術(shù)組網(wǎng)方案，可以作為100G波分關(guān)鍵技術(shù)組網(wǎng)方案設計參考資料。

3.2 光纜類型選擇

對比兩種主流類型光纜，其包括G.652和G.656型號光纜的應用性能，對比結(jié)果如下：二者衰減性基本相同；G.656于1?550?nm時色散較小，與G.652色散的比例為1∶4；G.652和G.656型號光纜的PMD基本一致；G.652類型光纜的LEAF大于常規(guī)的光纜。再結(jié)合上述對比內(nèi)容進行分析，基于100G波分關(guān)鍵技術(shù)是一個非線性性的受限系統(tǒng)，可以利用DSP來補償色度色散與偏振模色散，給出100G波分系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)應用前選擇G.652光纜更具實際應用價值。

圖1 100G波分的關(guān)鍵技術(shù)組網(wǎng)方案

3.3 保護方案分析

100G波分關(guān)鍵技術(shù)和10G設備的保護方式總體上沒有很大區(qū)別，主要包括ODUk環(huán)網(wǎng)保護、OMSP保護、支路SNCP保護、光線路保護、ODUk SNCP保護、光甬道1+1保護等。但是二者性質(zhì)不同，因此在保護實現(xiàn)方面具有一定差異性，在維護上也存在一些不同?？傮w來看，業(yè)務保護包括兩個部分光層保護和IP層保護，二者各有優(yōu)勢。光層保護工作和IP層保護對象不同，前者是對光層進行保護，后者則注重節(jié)點保護和端口保護以及邏輯鏈接路的保護工作。從速度角度來看，光層保護鏈路的保護與恢復機制好于IP層，尤其是涉及一些大業(yè)務量和點到點場合，利用光層保護方法不會涉及高層設備以及協(xié)議參與，能夠?qū)崿F(xiàn)50?ms以內(nèi)的業(yè)務保護，優(yōu)勢突出。IP保護層具備業(yè)務的感應能力，能夠高效地處理分組相關(guān)業(yè)務。在全面考慮IP層與光層保護方案后，可以結(jié)合業(yè)務層面的設備安全性需求，利用IP層和光層整合進行保護，發(fā)揮二者各自優(yōu)勢，補充各自的不足，達到保護的最佳狀態(tài)[3]。需要注意的是，在保護條件被觸發(fā)時，要優(yōu)先保護光層，設置適合的hold off時間，來延緩IP裝置對光層的告警處理。一旦光層的告警時間連續(xù)不斷，并且高于預先hold off設置時間時，則可利用保護層進行保護處理。

4 結(jié)束語

綜上所述，我們可以得出100G波分關(guān)鍵技術(shù)改正了以往10G設備的不足，對其進行了發(fā)展和創(chuàng)新，滿足了當下和未來幾年的網(wǎng)絡建設和寬帶業(yè)務需求。為了最大限度發(fā)揮這一技術(shù)優(yōu)勢，在實際應用環(huán)節(jié)，應做好組網(wǎng)方案建設工作，增加光纖鏈路的特點和性質(zhì)、廠家裝置的特點和性質(zhì)、光信信號的躁比等相關(guān)指標。結(jié)合實際情況選擇保護方式，選擇適合的光纜類型，帶動100G波分關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)進步，形成全新產(chǎn)業(yè)鏈。

[1]傅傳家.100G波分系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應用研究[J].山東通信技術(shù)，2017，37（2）：1-3，34.

[2]王朋.100G波分的關(guān)鍵技術(shù)及應用分析[J].科技與企業(yè)，2015（6）：74.

[3]李太平.100G波分在城域網(wǎng)中的應用分析[J].中國新通信，2014，16（4）：76.

Research on the Key Technology and Application of 100G Wave

Dong Liangxia

Guangdong Planning and Designing Institute of Telecommunications Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510630

The key technology of 100G wave score is the international standard setting organization, which mainly includes IEEE, ITU-T and OIF and other relevant standard evaluation organizations. The emphasis of these three major organizations is different. In order to play the key technology of 100G wave maximum value, during the actual operation and deployment, it is required to fully implement the relevant international standards and do well the work of 100G WDM backbone transmission network key technology, so as to meet the business needs and ensure the good application in high performance computer. In order to enhance the 100G wave effect of key technology and application, the paper deeply analyzes the application of the key technology of the current hot social 100G wave. The research framework are describination of the key technology of 100G wave theory, the key technology advantage of 100G wave, 100G wave of key technologies of practical analysis, and strive to do guidance for the relevant units and personnel involved in the work and reference.

100G wave; key technology; application research

TN929.14

A

1009-6434（2017）10-0023-03