《高速光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高速光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（49頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),參考色,xding,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),參考色,xding,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),高速光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)匯報(bào),2014.10,中國光傳送網(wǎng)帶寬預(yù)測,2020,年核心節(jié)點(diǎn)帶寬將達(dá)到,1Tbit/s,網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù),流量,長期呈現(xiàn)指數(shù),級(jí),增長,全球網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量爆發(fā)式增長，給網(wǎng)絡(luò)帶寬帶來日益嚴(yán)峻的,挑戰(zhàn),。,根據(jù),IEEE,預(yù)測，網(wǎng)絡(luò)流

2、量仍將呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)高速增長態(tài)勢，到,2015,年網(wǎng)絡(luò)流量較之,2010,年將增長,10,倍,過去,10,年，光通信容量的增速已經(jīng)從超摩爾定律,的,78,降到現(xiàn)在的,20,，大大落后于近些年全球,互聯(lián)網(wǎng),流量的增速（,40,）。預(yù)計(jì),2020,將現(xiàn)容量,危機(jī)。,-,韋樂平,寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn),骨干網(wǎng)帶寬、流量激增,通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和鏈路長期面臨巨大擴(kuò)容壓力,光,傳送,網(wǎng),三,大演進(jìn)趨勢迎接業(yè)務(wù)高速增長時(shí)代,超高速傳輸,-,100G,及,超,100G,速率的持續(xù)提高是光通信發(fā)展的永恒規(guī)律，,100Gb/s,、,400Gb/s,和,Tb/s,的出現(xiàn)滿足未來業(yè)務(wù)的快速增長,IP,與光網(wǎng)絡(luò)融合,-POT

3、N,及大容量,當(dāng)前運(yùn)營商承載網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)了非常大的流量、性能和經(jīng)營壓力,。提高,光網(wǎng)絡(luò)的,IP,承載能力,是,光,網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要發(fā)展方向,智能化透明,聯(lián)網(wǎng),-,SDN,對(duì),不同制式、速率和格式透明，兼容新老系統(tǒng)，,可靈活,實(shí)現(xiàn)子波長級(jí)靈活復(fù)用和快速,調(diào)度,100G,關(guān)鍵技術(shù)演進(jìn),超,100G,技術(shù)展望,烽火大容量,OTN,產(chǎn)品介紹,100G,系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)維,提綱,光,傳輸技術(shù),演進(jìn),相干,100G,顯著提升了傳輸容量和距離,超,100G,受非線性限制，需考慮頻譜效率和傳輸距離間的平衡,10G,100G,1T,10T,1995,2000,2005,2010,2015,2020,單纖容量,100T,8

4、2.5G,4010G,8040G,96100G,60400G,時(shí)間,OOK,0.05bit/Hz,OOK,0.2bit/Hz,D(Q)PSK,0.8bit/Hz,Co-PM-QPSK,2bit/Hz,Co-PM-16QAM,5.3bit/Hz,1T,多載波方案,100G,前景,廣闊,，增長,迅速，開啟“黃金十年”,目前,100G,主要應(yīng)用于干線，后續(xù)會(huì)逐步下沉到城域,100G,關(guān)鍵技術(shù),PM-QPSK,調(diào)制、相干接收、,DSP,數(shù)字信號(hào)處理、,SD-FEC,軟判,決,100G,建網(wǎng)優(yōu)勢,9.6T,系統(tǒng)容量，,3000km,超長距離傳輸，免,DCM,維護(hù),每比特傳輸成本和功耗較之,10G/40G

5、,系統(tǒng)降低,40%,從,2012,年開始，,100G,已進(jìn)入,“黃金十年”,的發(fā)展周期,100G,標(biāo)準(zhǔn)完善、產(chǎn)業(yè)鏈成熟,100G,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已完全成熟,100G,光傳送市場飛速增長,100G,上下游產(chǎn)業(yè)鏈已完全成熟,運(yùn)營商普遍關(guān)注,100G,處于性價(jià)比最佳階段,繼,國干,規(guī)模,部署之后，,100G,將在省,干,逐漸,部署,預(yù)計(jì),2015,年開啟,100G,城域網(wǎng)建設(shè),2012,年,2013,年,2014,年,2015,年,測試,測試,一干 杭州,-,福州試點(diǎn),一干 試點(diǎn),一干 集采,一干 集采,省干 集采,一干 集采,省干,100G,省干,100G,城域,100G,城域,100G,測試,一干,實(shí)

6、驗(yàn)網(wǎng)項(xiàng)目,省干,100G,城域,100G,100G,光傳輸挑戰(zhàn),色度色散,偏振模色散,光信噪比,非線性效應(yīng),10G-40G,40G-100G,CD toler.,1/16,40G,40G-100G,PMD toler.,1/4,2/5,10G-40G,40G-100G,OSNR req.,6dB+,4dB+,10G-40G,40G-100G,NLN,XPM/FWM,SPM,100G,除了面對(duì)傳統(tǒng)挑戰(zhàn)還要面對(duì)非線性效應(yīng)挑戰(zhàn),100G,關(guān)鍵技術(shù),光電,集成,高級(jí)調(diào)制,PM-QPSK,提高頻譜效率,相干接收,相干檢測提高接收靈敏度,軟判糾錯(cuò),電域均衡,更大容量,更長距離,穩(wěn)定可靠,經(jīng)濟(jì)高效,軟判決,

7、LDPC,提升容錯(cuò)能力,DSP,補(bǔ)償恢復(fù)簡化鏈路設(shè)計(jì),100G,關(guān)鍵技術(shù)在光,傳輸技術(shù)史上具有里程碑意義,光通信技術(shù)革命,電域處理,CD,、,PMD,100G CFP,光模塊,100G,Mapper&Framing,MUX,DSP,100GE,OTU-4,調(diào)制器,高增益,FEC,ADC,相干接收,DeMUX,100G,客戶側(cè)光模塊,100G,封裝,映射芯片,100G,線路側(cè),光模塊,1,2,3,4,色散容限,：,60000ps/nm,偏振色散容限：,180ps,DSP,自適應(yīng)色散補(bǔ)償,電域處理色散大幅提高色散容限，簡化設(shè)計(jì)，節(jié)省投資,軟判決的“,1dB”,很關(guān)鍵,傳輸性能更優(yōu),1dB,糾錯(cuò)編碼

8、增益對(duì),非線性受限,系統(tǒng),傳輸性能提升,顯著,G.652,時(shí),軟判決,比硬判決多,傳,4,個(gè)跨,段,(,提升,28.6,%),G.655,時(shí),軟判決,比硬判決多,傳,6,個(gè)跨,段,(,提升,60,%),軟判決比硬判決傳輸性能更優(yōu)，性價(jià)比更高,100G,客戶側(cè)光模塊演進(jìn),演進(jìn)路線為,CFP CFP2 CFP 4,CFP,、,CFP2,均已獲得商用,CFP2,、,CFP 4,在接口、距離標(biāo)準(zhǔn)定義上一致,CFP 4,體積更小、功耗更低,100G,線路側(cè)光模塊演進(jìn),標(biāo)準(zhǔn)組織,OIF,已在開展,第二代,100G,線路側(cè),MSA,模塊,的相關(guān)研究和討論，,主要目標(biāo)仍是進(jìn)行體積和功耗的降低,業(yè)內(nèi)部分廠商已進(jìn)

9、行相干,CFP,、相干,CFP2,模塊的開發(fā)；當(dāng)前相干,CFP,的開發(fā)進(jìn)展較快，,相干,CFP2,模塊的開發(fā)為,DSP,外置方式,未來相干,CFP2,的演進(jìn)存在,DSP,內(nèi)置和外置兩種方式之爭,數(shù)字信號(hào)處理,DSP,演進(jìn),40nm Si,13-15%,軟判,FEC,NCEG10dB,28nm CMOS,20%,軟判,FEC,NCEG11dB,20/14nm CMOS,20-25%,軟判,FEC,含,DAC/,非線性補(bǔ)償,NCEG12dB,第二代,DSP,第三代,DSP,第四代,DSP,2012,2014,2015+,65nm Si,7%,硬判決,FEC,NCEG9dB,第一代,DSP,2010

10、,功耗,光器件技術(shù)演進(jìn),-,硅光集成,最低廉的材料,地球上,27%,的物質(zhì)是硅,高成品率,硅基是最理想的波導(dǎo)材料,可封裝成極小尺寸,良好的偏振特性,優(yōu)秀的抗氧化特性,不易被氧化,導(dǎo)電性,低損耗,調(diào)制溫度無關(guān),晶片制作可重復(fù)性好,硅光集成即將引領(lǐng)下一場“技術(shù)革命”,100G,關(guān)鍵技術(shù)演進(jìn),超,100G,技術(shù)展望,烽火大容量,OTN,產(chǎn)品介紹,100G,系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)維,提綱,超,100G,傳輸面臨的技術(shù)瓶頸,光器件帶寬,ADC,采用率,非線性問題,400G,光模塊演進(jìn)預(yù)期,客戶側(cè),OIF,假定,CDFPCDFP2CDFP4,的演進(jìn)路線,第一代標(biāo)準(zhǔn)封裝為,CDFP,，擬采用目前較為成熟的,16,*,

11、25G,接口,線路側(cè),業(yè)界傾向于,MSA 5”7”CFP,的演進(jìn)路線,靈活柵格,ROADM,1569.59,1568.77,1567.95,1531.12,1530.33,nm,C-band,fixed 50 GHz grid,1569.18,1568.36,1530.72,10 Gb/s,40 Gb/s,100 Gb/s,10 Gb/s,40 Gb/s,40 Gb/s,40 Gb/s,40 Gb/s,1569.59,1568.77,1567.95,1531.12,1530.33,nm,C-band,50-200 GHz Flexible Grid(in 25 GHz increments),

12、1569.18,1568.36,1530.72,100 Gb/s,1 Tb/s,400 Gb/s,100 Gb/s,400 Gb/s,50GHz,50GHz,75GHz,75GHz,150GHz,雖為彼岸,波長間隔按需分配,超,100G,時(shí)代必選配置,更似鴻溝,設(shè)備架構(gòu)將發(fā)生重大變化,維度過低，,9,維、,20,維,成本過高，尚未掌握知識(shí)產(chǎn)權(quán),技術(shù)過于復(fù)雜，可靠性待驗(yàn)證,超低損耗光纖,技術(shù)參數(shù),G.655,G.652,工作波長,(nm),1530-1565,1310,1550,衰減,(dB/km),0.22,0.36,0.22,零色散波長,(nm),1300-1324,零色散斜率,(ps/nm

13、2.km),0.045-0.1,0.093,色散,(ps/nm.km),1,|D|,6,3.5,18,色散范圍,(nm),1530-1565,1288-1339,1550,偏振模色散,(ps/,km),單盤：,0.125,單盤：,0.20,光有效面積,(m2),5585,80,模場直徑,(m),8.0,11.0,8.8,9.5,10.5,彎曲特性,(dB),1.0,0.5,0.5,有效面積增加,有效面積,光纖衰減,入纖功率增加,衰減貢獻(xiàn)度,等效衰減,100%,87,0.190,0.0,0.000,0.190,110%,95,0.187,0.4,0.005,0.182,121%,105,0.18

14、4,0.8,0.010,0.174,133%,115,0.182,1.2,0.016,0.167,146%,127,0.180,1.7,0.021,0.160,161%,139,0.178,2.1,0.026,0.153,177%,153,0.177,2.5,0.031,0.146,非線性、衰減受限,，不是色散受限；,性能提升途徑：,軟,判決糾錯(cuò)編碼，距離提升,30%60%,低,損光纖、大有效面積光纖,減少,芯區(qū)鍺摻雜量,，,包層,摻入氟硅烷至,飽和,降低,瑞利散射損耗,超,100G,傳,輸?shù)募夹g(shù)實(shí)現(xiàn),調(diào)制技術(shù),100G,向,400G,演進(jìn)路線分析,200G,與,100G,系統(tǒng)平滑兼容；,40

15、0G,在信道間隔上與現(xiàn)有系統(tǒng)無法兼容,200G,系統(tǒng)容量與,400G,相當(dāng),；,200G,的成本,和功耗為,400G,一半,400G,接口及傳輸標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)在,2016,2017,發(fā)布；,主流,400G,由兩個(gè),200G,疊加實(shí)現(xiàn),4SC-DP-QPSK,或,2SC-DP-16AQM,400km,1000km,頻譜效率,3,4bits/Hz,系統(tǒng)容量,15,25Tbits,100G,DP-QPSK,3000km,頻譜效率,2bits/Hz,系統(tǒng)容量,10Tbits,200G,DP-16QAM,800km,頻譜效率,4bits/Hz,系統(tǒng)容量,20Tbits,400G,or,X2,10SC-DP-Q

16、PSK,或,5SC-DP-16AQM,400km,1000km,頻譜效,率,5,10bits/Hz,系統(tǒng)容,量,25,50Tbits,1T,or,X5,100G,升,400G,，性價(jià)比是否最優(yōu)？,超,100G,應(yīng)用憧憬,Flex Transceiver,未來,OTU,板卡將支持線路速率、調(diào)制方式的“靈活”切換,線路速率、調(diào)制方式的選擇與應(yīng)用相關(guān),彈性光網(wǎng)絡(luò),-Elastic Optical Network,中國電信的觀點(diǎn),超,100G,曙光初現(xiàn)，漸趨成熟,400Gb/s,單載波,400G DP-16QAM,傳輸距離僅為,200400km,，適合,城域,，不適合長途應(yīng)用,雙載波,400G DP-16QAM,傳輸距離,500600km,，是譜效率與距離較好折中，將成為,長途中距離傳輸,的主流,400G,技術(shù)。目前已能做到,58,波，,23Tb/s,雙載波,400G DP-QPSK,傳輸距離,12001500km,，將成為,長途長距離,的主流,400G,技術(shù),1Tb/s,技術(shù)路線不明朗，,奈奎斯特,WDM,技術(shù)希望較大,采用,Super Channel,是必然選擇,摘自,光通信的發(fā)展趨勢與挑