编者按：除了固网宽带高速增长带来的40G部署需求之外，今年运营商开始的3G网络建设也将加快40G系统的商用步伐。为了更好地满足运营商需求，保护现有投资，40G需要兼容目前主流的10G系统。为了探索未来40G的发展路径和商用路线，《中国电子报》特邀请业内著名企业就相关问题进行探讨。
3G建设助推40G发展
□3G以数据业务为主，将给40G发展带来新的动力。
□从目前中国3G网络的发展情况来看，3G网络建设初期，40G系统不会立即部署。
张 宾
电信重组给设备商创造了很大的市场机会。40G的规模应用主要是为了应对固网数据业务的快速增长，而移动网络的2G电路语音业务并不会占用很大的带宽，3G网络移动数据用户有限，40G单波速率的带宽需求正在慢慢形成。一两年后，随着运营商全业务的发展以及3G网络建设规模的扩大，40G将迎来发展的高峰期。
文 韬
3G网络的大规模部署，将给接入层带来巨大的影响。传统的2G基站接入带宽一般在1～3个E1。3GHSPA（高速分组接入）阶段的基站接入带宽一般达到6～12个E1。长远的LTE（长期演进）部署接入层带宽将达到50M～100M，是传统基站接入带宽的数十倍，对骨干层会造成巨大的影响。当然，3G部署初期不会导致40G网络的立即部署，但是随着3G用户数量的增长和视频等增值业务的开展，40G传输网络的部署时间会大大缩短。
李 园
目前，中国电信和中国联通的主要数据需求还是在固网宽带接入方面。3G网络建设初期，数据业务不会大规模发展，这主要和业务需求有关。如果移动视频业务在内容和带宽方面有所突破的话，3G容量需求可能会大规模提升。但是3G从投入商用到稳定使用需要3～5年时间，到那个时候100G有可能已经取代了40G，所以说3G建设对40G商用的促进作用还有待观察。
需保证与10G良好兼容性
□兼容10G平台不仅保护了运营商的投资，也降低了运维成本。
□从长期来看，在40G的传输系统中应该直接承载40G波道或者采用子速率复用技术，实现10G和40G的混合传送。
张 宾
从目前网络传输的需求来看，40G网络建设应该考虑兼容10G业务的传送。但从长期的网络建设分析，应该在40G的传输系统中直接承载40G波道或者采用子速率复用技术(4×10G/10GE等)，实现10G和40G业务的混合传送，以提高频谱利用率，提高维护效率。 40G与10G协同传送，必须解决波长信道设计、色散/PMD（物理介质关联层接口）色散补偿、信道均衡和与现有系统的兼容等问题。40G厂商正致力于提供波带化设计体系、精细色散补偿、极化模色散补偿、可编程增益均衡器等先进功能，从而实现对40G波道的最佳匹配，保障在现有10G系统的线路设计中，平滑引入40G，从而实现无须保护波带，为客户提供各种类型的网络设计。
文 韬
同原有10G的良好兼容是引入40G必须考虑的因素。兼容不仅意味着原有的10G平台投资可以得到保护，而且使系统中间的放大站以及人员在原有设备上的维护经验都可以利用。40G系统与10G系统的兼容需要考虑系统设计的OSNR（光网络性噪比）指标、色散容限指标、PMD容限指标以及非线性容限等因素。对于色散容限，目前10G系统的色散可以直接补偿40G，另外，40G有单独的TDC(可调色散补偿)技术进行微调，实现40G和10G系统色散补偿上的兼容。非线性容限主要取决于发光功率，这要求40G系统可以在既有的10G系统的发光功率水平下进行传送。而PMD容限主要取决于编码技术的选择，保证40G和10G兼容混传的前提是40G的PMD容限能够达到既有10G波分传送距离的要求。
当前，10G和40G的兼容混传问题主要表现在非线性容限上，40G以4倍于10G的速率进行调制，这也就意味着系统引入了4倍的噪声。一方面由于非线性的限制导致40G的入纤光功率限定在一定的范围；另一方面直接调制已经不能满足40G的工作要求，40G高速信号基于相位调制的方式和目前靠强度调制的10G系统会存在非线性干扰，目前主要的解决方式是引入先进的编码技术。ODB编码技术由于采用的是强度调制，和10G网络具有非常好的兼容性； DP-QPSK编码技术由于非线性容限因素，要求入纤光功率低于原有10G系统的入纤光功率，和原有的10G容易造成设计上的不匹配；DQPSK（差分四相相移键控）编码技术可以消除基于强度调制的10G和基于相位调制的40G之间的干扰。
李 园
由于无法预见业务增长的确切需求，40G目前稳妥的发展方式是部署当前的投资可保证未来容量需求增长的系统。因此，选择可支持业务平滑升级、10G和40G混合运行的系统是目前有效降低初期建设成本的可行方式。
随着40G成本的持续降低和业务需求的逐步加大，40G的扩容成本也会降低。40G与10G协同传送，须解决波长信道设计、色散/PMD色散补偿、信道均衡和与现有系统的兼容等等问题。上海贝尔提供优异的波带化设计体系、精细色散补偿、极化模色散补偿、可编程增益均衡器等先进功能，实现对40G波道的最佳匹配，保障在现有10G系统的线路设计中，平滑引入40G信道，无须隔离波带，不会影响已有业务，可以为客户提供各类网络设计。
根据应用场景选择调制技术
□目前业界认同的光调制方式分为三类：ASK(幅移键控)、PSK(相移键控)以及PM(偏振复用)，这三种方式组合可形成多种光调制格式。
□针对城域短距、中长距、超长距等不同的应用场景，通过选择不同的编码技术才能保证最高的性价比。
张 宾
目前用于40G系统的传输码型有很多种，在实际商用中如何选择合适的传输码型成为业界目前关注的重点。传输码型的选用需要考虑系统兼容性、传输成本等方面的问题，不同的调制格式，实现成本和复杂度不同，应用场合也不同。能够满足长距离传输又能与现有10G系统兼容的传输码型，实现复杂度很高，成本也非常高。如何找到一种低成本、能为各家普遍接受的传输码型是40G实际应用中需要解决的重点问题。
文 韬
40G解决方案按照物理距离来看，主要分为城域短距离、中长距离、超长距离的传送，针对不同的应用场景，通过选择不同的编码技术保证最高的性价比。城域短距离应用要考虑40G的引入成本；在中长距离应用中需要编码技术在距离、容量、性能和成本等方面保持均衡；对于超长距应用，需要全面考虑40G的限制因素，充分考虑PMD容限、色散容限、非线性容限以及大跨段的传送。
刘 哲
40G系统是建立在现有10G系统基础上的，必须考虑前向兼容性。在继承10G超长传输的拉曼光放大技术、遥泵光放大技术、超强纠错编码技术、光纤色散补偿技术、系统优化均衡技术等技术的基础上，40G要走向实用还需新的技术突破，主要是通过新型光调制技术、动态色散补偿技术来解决偏振模式色散补偿等问题，而新型光调制技术，调制格式是关键。各种技术都有合适的应用场景，在实际应用中，要根据不同的应用场景来选择相应的调制技术。
李 园
由于40G等高速传输系统对OSNR、色散、非线性等方面的要求相当严格，传统的用于10G以下速率的NRZ码型在实现40G长距传输时会导致信号严重失真，当前各方都在探索更加适合40G传输系统的调制码型。
北 电
在光纤中，激光脉冲以很高的速度调制信息，每百亿分之一秒的延迟都会使信号发生错误。如果能够引入净化信号、维持信号强度并且为下一段传输提高传输速度的设备，光信号可以传输的距离也就更远，其信号的误差也就更小。
各种调制技术在性能上互有优劣，但都不能达到10G波分系统的传输距离和光缆兼容水平，不能充分发挥已有的波长机动调度能力，有的甚至需要加大波长间隔来达到容量增加4倍的要求。
100G处于试验阶段
□从技术方案角度来看，100G编码技术可以继承40G技术。
□目前100G停留在试验及方案论证阶段，实际商用还需要很长时间。
张 宾
虽然100G技术已经被提到议事日程上来，但是100G技术发展的时间还远远短于40G，其技术难度也远远大于40G。因此，目前100G还是停留在试验及方案论证阶段，很多技术难题都没有解决，离实际商用还很遥远。况且，100G技术也是40G技术的发展，未来100G系统将保持与现有40G系统的后续兼容。
文 韬
从技术方案角度看，100G的编码技术中很多可以继承40G技术。不过100G技术不会向40G一样存在多种编码技术，100G会形成以QPSK调相技术为主的编码技术，同时辅以相干接收、载波复用、DSP等技术手段，实现类10G网络的设计原则，实现和现有的40G、10G网络共平台的兼容传送。
李 园
在100G速率下，光纤传播效应的影响(色散、PMD、单波道非线性)过高，必须通过降低波特率的方式来传输，这必然要求采用更复杂的调制码型和接收机结构。上海贝尔认为，PDM-QPSK调制方式所受相邻10G波道的非线性影响远低于在40G速率下所受的影响，因而这种调制码型可以在100G速率下应用。
阿尔卡特朗讯是首个实现100G商用现网测试的提供商。1626LM优化的体系架构适用于任意速率和调制码型，其优化的多波带架构使得在各波带中采用不同的波道间隔和频谱宽度成为可能。得益于独有的“可编程滤波间隔”特性，采用不同波道间隔的各个波道均可通过WSS滤波器实现上下直通，其他光器件(特别是光放和DCM)均可独立于波道间隔和频谱宽度工作。通过DCM方案，以最低成本保证所有速率的兼容性，提供可选光组件(TDCM，PMDC)，用以实现高速率(40G到100G)的传输优化。
鄂公网安备 42018502002396号
