張成良：40G光傳輸商用價值高 技術(shù)尚存障礙

    最近業(yè)界關(guān)于40G光傳輸系統(tǒng)的商用價值問題進(jìn)行了激烈的爭論。是否有足夠的業(yè)務(wù)需求來推動40G的發(fā)展，40G能否像10G相同成為主流產(chǎn)品，許多人都有這樣的疑問。中國電信北京研究院技術(shù)部主任張成良認(rèn)為，現(xiàn)在阻礙其商用化進(jìn)程的一個因素還是應(yīng)用問題。

　　40G傳輸系統(tǒng)相對于10G傳輸系統(tǒng)存在許多優(yōu)勢，他能夠比較有效地使用傳輸頻帶，頻譜效率比較高。另外在減少設(shè)備成本方面也有自己的特點(diǎn)，業(yè)內(nèi)專家指出40G減少了OAM的成本、復(fù)雜性連同備件的數(shù)量，每比特的成本比其他城域網(wǎng)的方案更經(jīng)濟(jì)。張成良說，40G將使業(yè)務(wù)得到高效和有保護(hù)的承載。尤其在城域市場上，其智能調(diào)度性，集成度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于4個10G系統(tǒng)。

　　40G的應(yīng)用范圍也很廣泛，在未來幾年內(nèi)，能夠看到40G接口出現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)、ADM設(shè)備連同大容量帶寬管理設(shè)備甚至路由器上。40G接口將在數(shù)據(jù)中央或網(wǎng)絡(luò)POP節(jié)點(diǎn)中提供高速互聯(lián)功能。同時，還將看到40G系統(tǒng)在城域網(wǎng)連同長途干線網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用。

　　40G究竟在網(wǎng)絡(luò)的哪一部分立足成為廣大廠商關(guān)注的問題。業(yè)內(nèi)專家指出，由于網(wǎng)絡(luò)越來越注重城域地區(qū)，因此有些城域網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求將很有可能和核心網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求相當(dāng)，甚至有所超越。這將促使40G系統(tǒng)首先在城域網(wǎng)中應(yīng)用。

　　在談到40G的應(yīng)用時，張成良表示，運(yùn)營商假如想采用40G技術(shù)，就應(yīng)該等待40G技術(shù)具備和現(xiàn)有技術(shù)相當(dāng)?shù)男詢r比，也就是說當(dāng)40G技術(shù)的成本降至10G技術(shù)的四倍以下時才予以采用?？磥?0G的發(fā)展假如要走出實(shí)驗(yàn)室，走向商業(yè)應(yīng)用，就必須向人們證實(shí)出現(xiàn)在已投入商用的40G產(chǎn)品的成本已不足10G技術(shù)的四倍。另一方面就是40G技術(shù)必須和現(xiàn)有的10G產(chǎn)品相兼容。

　　技術(shù)尚存障礙

　　光纖傳輸速度的每一次飛躍都面臨著市場的挑戰(zhàn)，這次單一波長的光纖傳輸速度提高到40G也不例外，他在技術(shù)市場等許多方面都碰到了障礙。

　　40G系統(tǒng)技術(shù)難度很大，實(shí)現(xiàn)40G系統(tǒng)需要電子學(xué)和光學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)都接近極限。首先，需要將網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)低速顆粒復(fù)用為40G信號，將其成幀，選擇適合傳輸?shù)母袷竭M(jìn)行編碼，然后進(jìn)行驅(qū)動和調(diào)制，并將其發(fā)送到光纖上傳輸?shù)阶罱墓夥糯笳军c(diǎn)。任何這些工作都需要解決許多困難。另外在長距離傳輸中，40G則需要考慮更多的限制因素，如色度色散和PMD的精確補(bǔ)償、OSNR的確保和電中繼器的成本等。

　　張成良告訴記者，現(xiàn)在各個制造商都在全力研發(fā)TDM40G系統(tǒng)，但是廠商研究的重點(diǎn)不同，有些廠商主要放在40G的SDH設(shè)備上，有些則放在40G的子速率復(fù)用器和40G的WDM系統(tǒng)的傳輸上。因?yàn)?0G路由器和交換機(jī)接口需要進(jìn)行更復(fù)雜的處理，包括流量整形，過濾和數(shù)據(jù)包優(yōu)先級劃分，因此需要很長一段時間才能出臺。40G在城域網(wǎng)應(yīng)用能夠節(jié)省機(jī)房面積，提高單節(jié)點(diǎn)設(shè)備的帶寬管理能力和調(diào)度能力，單波長TDM40G在城域網(wǎng)有著良好的應(yīng)用前景。

　　對于N*40GWDM系統(tǒng)而言，他面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)更多，特別是PMD，非線性和色散補(bǔ)償?shù)纫幌盗谢ハ嘀萍s的限制因素，而且他們之間互相影響和制約。從應(yīng)用上看，他只能實(shí)現(xiàn)600公里以內(nèi)的傳輸，并且有許多技術(shù)問題還沒有解決。

　　另外現(xiàn)在40G系統(tǒng)的成本還很高，還不能降到10G實(shí)際成本的3倍以下，因此達(dá)不到合理應(yīng)用的程度。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，40G的成本會很快降下來，有望朝著大規(guī)模應(yīng)用邁進(jìn)。

　　PMD補(bǔ)償：運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)

　　光纖的偏振模色散PMD一直是運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)問題。在人們的眼中，0.5ps/sqrt(km)足以確保10G系統(tǒng)400公里的傳輸，光纖指標(biāo)也是定義為0.5ps/sqrt(km)。但是對于40G系統(tǒng)來說，要確保系統(tǒng)傳輸400公里，光纖的PMD鏈路值應(yīng)該下降到0.125ps/sqrt(km)以下。由于光纖PMD是一種動態(tài)效應(yīng)，不像色度色散是個穩(wěn)態(tài)值，需要動態(tài)實(shí)時地補(bǔ)償。另一個問題是PMD高階模式的影響，在10GTDM系統(tǒng)中，面臨的主要是一階PMD問題。而40G系統(tǒng)中的高階效應(yīng)開始顯現(xiàn)。二階PMD的一個重要表現(xiàn)形式對信號造成的色度色散效應(yīng)，因?yàn)?0G信號所占有的帶寬很寬，這種信號帶寬的色度色散的效應(yīng)就很強(qiáng)，可能對40G色度色散補(bǔ)償造成影響。張成良認(rèn)為在PMD補(bǔ)償上，不但要考慮一階PMD補(bǔ)償，而且要考慮高階PMD補(bǔ)償。

　　PMD補(bǔ)償技術(shù)比較復(fù)雜，而且必須每個波長分別補(bǔ)償，現(xiàn)在還不能在一個通帶內(nèi)對任何波長同時進(jìn)行補(bǔ)償。PMD補(bǔ)償還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，基本方式是通過檢測輸入信號的PMD狀態(tài)，和理想狀態(tài)相比較的差值作為控制信號來改變PMD控制器的狀態(tài)，從而將輸入信號偏振狀態(tài)調(diào)整到正常狀態(tài)，其技術(shù)的關(guān)鍵是如何確定當(dāng)前信號的偏振狀態(tài)，有些廠商采用對40G的諧波或倍頻信號進(jìn)行濾波比較，從而得出輸入信號的偏振狀態(tài)。業(yè)內(nèi)專家指出，現(xiàn)在40G長途系統(tǒng)能夠通過挑選光纖的方式開通系統(tǒng)，只有出現(xiàn)了成熟的PMD色散補(bǔ)償技術(shù)N*40G才能大規(guī)模在長途傳輸中應(yīng)用。

　　40G劍指傳輸網(wǎng)未來

　　對于各大運(yùn)營商而言，在對待新技術(shù)方面逐漸回歸理性。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，就現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)情況來看，以10G為主的傳輸技術(shù)已構(gòu)建了中國電信、聯(lián)通和鐵通傳輸網(wǎng)的各個大環(huán)，現(xiàn)在的10Gbps的速率就已能夠滿足用戶的需求，最新的基于10G技術(shù)的設(shè)備已能在一根10G光纖上提供總計160個信道的1.6Tbps傳輸容量，這些在一定程度上制約了40G光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用步伐。

　　市場和相關(guān)的經(jīng)濟(jì)模式是決定40G光通信網(wǎng)絡(luò)能否成為主流的關(guān)鍵。10G光通信網(wǎng)絡(luò)就是最好的例子，當(dāng)Nortel率先推出OC-192時，真正的市場連同相關(guān)的運(yùn)營模式還不存在，他們不得不花費(fèi)大筆經(jīng)費(fèi)來培育市場。因此，今天40G所碰到的最大難題是來自于經(jīng)濟(jì)方面的，光學(xué)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商必須向運(yùn)營商們證實(shí)對40G設(shè)備的投資是值得的。國際數(shù)據(jù)集團(tuán)(IDC)的研究分析師Sterling Perrin認(rèn)為，盡管如此，由于現(xiàn)在業(yè)界開銷的減少，連同許多運(yùn)營商已在10G線路上投資了大筆的錢，因此40G光通信網(wǎng)絡(luò)可能不會在短時間內(nèi)得到運(yùn)營商的青睞。

　　雖然人們對40G的商用前景的推測顯得有點(diǎn)保守，但能夠肯定的是，40Gbit/s技術(shù)將是下一代通信網(wǎng)最關(guān)鍵的技術(shù)，傳輸網(wǎng)向著40Gbit/s邁進(jìn)是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。中國電信總工程師韋樂平認(rèn)為傳輸網(wǎng)的擴(kuò)容是未來的發(fā)展趨勢，40G技術(shù)的應(yīng)用雖然被延遲，但是終將問世。特別是最近一些低成本40G器件的面市將加速這一進(jìn)程。相信隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟和成本的下降，40G必然被廣大運(yùn)營商所接受。